WO2018168952A1 - 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム - Google Patents

信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2018168952A1
WO2018168952A1 PCT/JP2018/010043 JP2018010043W WO2018168952A1 WO 2018168952 A1 WO2018168952 A1 WO 2018168952A1 JP 2018010043 W JP2018010043 W JP 2018010043W WO 2018168952 A1 WO2018168952 A1 WO 2018168952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound
signal
sound signal
key
relationship
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/010043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢一 西田
大場 保彦
小松 昭彦
美智子 田之上
Original Assignee
ヤマハ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ株式会社 filed Critical ヤマハ株式会社
Priority to JP2019506232A priority Critical patent/JP6915679B2/ja
Priority to CN201880011601.9A priority patent/CN110291579B/zh
Publication of WO2018168952A1 publication Critical patent/WO2018168952A1/ja
Priority to US16/568,960 priority patent/US10937403B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/02Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/04Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
    • G10H1/053Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/04Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
    • G10H1/053Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only
    • G10H1/055Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements
    • G10H1/0556Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements using piezoelectric means
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32Constructional details
    • G10H1/34Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • G10H1/344Structural association with individual keys
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32Constructional details
    • G10H1/34Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • G10H1/344Structural association with individual keys
    • G10H1/346Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/46Volume control
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/221Keyboards, i.e. configuration of several keys or key-like input devices relative to one another
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/265Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
    • G10H2220/271Velocity sensing for individual keys, e.g. by placing sensors at different points along the kinematic path for individual key velocity estimation by delay measurement between adjacent sensor signals
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/265Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
    • G10H2220/275Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof
    • G10H2220/285Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof with three contacts, switches or sensor triggering levels along the key kinematic path
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/395Acceleration sensing or accelerometer use, e.g. 3D movement computation by integration of accelerometer data, angle sensing with respect to the vertical, i.e. gravity sensing.
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2240/00Data organisation or data communication aspects, specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2240/325Synchronizing two or more audio tracks or files according to musical features or musical timings
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/025Envelope processing of music signals in, e.g. time domain, transform domain or cepstrum domain

Definitions

  • the present invention relates to a technique for supplying a sound signal representing a sound emitted by an acoustic instrument.
  • Patent Document 1 proposes an electronic musical instrument that can reproduce a shelf collision sound.
  • One of the objects of the present invention is to change the relationship between a plurality of sounds generated by an operation on an operating body such as a key, such as a stringed sound and a shelf collision sound in an acoustic piano, according to the operation. is there.
  • a generating unit that generates a sound signal and a second sound signal, and an adjusting unit that adjusts a relationship between the first sound signal and the second sound signal based on the operating body information and the interlocking member information; Is provided.
  • the relationship may include a generation timing relationship between the first sound signal and the second sound signal.
  • the adjusting unit may calculate the speed or acceleration of the operating tool based on the operating tool information, and adjust the relationship of the generation timing based on the speed or acceleration.
  • the adjustment unit calculates the acceleration of the operating body based on the operating body information, and the greater the acceleration, the longer the time from the generation timing of the second sound signal to the generation timing of the first sound signal. As described above, the relationship between the generation timings may be adjusted.
  • the adjusting unit further calculates the speed of the interlocking member based on the interlocking member information, changes the adjustment mode of the relationship of the generation timing based on the speed, and when the speed is a predetermined value, The second sound signal is generated before the first sound signal when the acceleration is a first value, and the second sound signal is generated when the acceleration is a second value smaller than the first value. You may adjust the relationship of the said generation
  • the relationship may include a relationship between output levels of the first sound signal and the second sound signal.
  • the adjusting unit may calculate the speed of the interlocking member based on the interlocking member information and adjust the relationship between the output levels based on the speed.
  • the instruction signal may be generated based on a detection result by a detection unit that detects the operating body or an interlocking member interlocking with the operating body at a plurality of positions.
  • the instruction signal may be generated based on a detection result by a detection unit that detects the operation body or an interlocking member interlocking with the operation body at a continuous position.
  • the relationship may include a timbre relationship between the first sound signal and the second sound signal.
  • the relationship may include a pitch relationship between the first sound signal and the second sound signal.
  • the first sound signal represents a musical sound produced by a sounding body of an acoustic instrument
  • the second sound signal is a collision caused by a collision between a performance operator operated when the sounding body produces sound and another member. Sound may be represented.
  • a keyboard device comprising the above-described signal supply device, a plurality of keys each being the operating body, and a plurality of hammers each being the interlocking member.
  • the plurality of keys include a first key and a second key, and the generator generates the first sound when the first key is operated and when the second key is operated. While changing the pitch of the signal, the pitch of the second sound signal is not changed, or the pitch of the second sound signal is changed with a pitch difference smaller than the change of the pitch of the first sound signal. May be.
  • a first sound signal and a second sound signal are generated based on an instruction signal including operating body information corresponding to an operation input to the operating body and interlocking member information corresponding to an operation of the interlocking member interlocking with the operating body. And a program for adjusting the relationship between the first sound signal and the second sound signal based on the operating body information and the interlocking member information is provided.
  • a relationship between a plurality of sounds generated by an operation on an operation body such as a key can be changed according to the operation, such as a string hitting sound and a shelf collision sound in an acoustic piano.
  • FIG. 1 It is a figure which shows typically the structure relevant to the white key provided in the electronic keyboard musical instrument in 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the electronic keyboard instrument in 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the structure of a sound source part.
  • A is a figure which shows the structure of a stringing sound volume table
  • (b) is explanatory drawing which shows the structure of a shelf board collision sound volume table. It is explanatory drawing which shows the structure of a delay time table.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a continuation of the process shown in FIG. 8.
  • FIG. It is a block diagram which shows the function of an electronic keyboard instrument. It is a block diagram which shows the function of a signal generation part, Comprising: It is a block diagram which shows the function of a stringed sound signal generation part especially. It is a block diagram which shows the function of a signal generation part, Comprising: It is a block diagram which shows the function of a shelf board collision sound signal generation part especially. It is a figure which shows the relationship between a shelf collision sound and a string sound regarding a sounding timing and a sound volume.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the shelf collision sound and the string hitting sound with respect to the sounding timing and volume.
  • “Weak” and “strong” shown in FIG. 13 indicate the strength of pressing a key at a certain acceleration Aa.
  • the waveforms of the string hitting sound and the shelf collision sound shown corresponding to these indicate the relationship between the volume and the generation timing. Based on the occurrence timing of the shelf impact sound, the string hitting sound precedes the shelf impact sound when “weakly hit”, and the string hitting sound is delayed from the shelf impact sound when “strongly hit”.
  • “Strongly accelerating” shown in FIG. 13 indicates that the key is pressed at an acceleration Ab larger than Aa in “striking”.
  • “slow decelerating” indicates that the key is pressed with an acceleration Ac smaller than Aa.
  • the shelf collision sound is larger than in the “striking”, and the generation timing of the stringing sound is delayed.
  • “Strong Deceleration” the shelf collision sound is smaller than in “Strong Strike”, and the generation timing of the string striking sound is earlier.
  • a signal supply device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • an electronic keyboard instrument keyboard device provided with the signal supply device of the present invention will be described as an example.
  • the electronic keyboard instrument provided with the signal supply device of the present embodiment is provided with a plurality of white keys and black keys.
  • the structure of the white keys will be described as an example.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a structure related to a white key provided in the electronic keyboard instrument in the first embodiment.
  • the left side of the drawing is the front of the electronic keyboard instrument
  • the right side of the drawing is the rear of the electronic keyboard instrument.
  • the white key 10 is disposed above the key frame 14.
  • the key frame 14 includes an upper plate portion 14a, a front plate portion 14b, a bottom plate portion 14c, a front plate portion 14d, a rear plate portion 14e, and a bottom plate portion 14f.
  • the upper plate portion 14a extends in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the front plate portion 14b extends vertically downward from the front end of the upper plate portion 14a.
  • the bottom plate portion 14c extends horizontally from the lower end of the front plate portion 14b to the front.
  • the front plate portion 14d extends vertically upward from the front end of the bottom plate portion 14c.
  • the rear plate portion 14e extends vertically downward from the rear end of the upper plate portion 14a.
  • the bottom plate portion 14f extends horizontally rearward from the lower end of the rear plate portion 14e.
  • the key frame 14 is fixed to the upper surface of the frame 20.
  • the key support member 11 is formed to protrude from the upper surface near the rear end of the upper plate portion 14a.
  • the rear end of the white key 10 is pivotally supported by the key support member 11 via a shaft member 11a so as to be swingable.
  • a key guide 12 for guiding the swing of the white key 10 is formed to protrude from the upper end surface of the front plate portion 14d.
  • the key guide 12 enters the white key 10 from below.
  • a drive unit 13 extends downward from the lower surface of the white key 10 near the front end.
  • the drive unit 13 has a front wall extending vertically and side walls extending rearward from the left and right ends of the front wall.
  • the drive unit 13 is formed in a hollow shape opened rearward by a front wall and a side wall.
  • the lower end of the drive unit 13 is closed by the lower end wall.
  • a buffer member 19 is attached to the lower end of the lower end wall.
  • a hammer 16 is disposed below the upper plate portion 14a and at a portion facing the white key 10.
  • the hammer 16 includes a base portion 16a, a connecting rod 16b, and a mass body 16c. From the lower surface near the front end of the upper plate portion 14a, a hammer support portion 15 is formed to project downward.
  • a base portion 16a of the hammer 16 is pivotally supported on the hammer support portion 15 via a shaft member 15a.
  • the base portion 16a includes a pair of upper and lower leg portions 16a1 and 16a2 at a front end portion thereof.
  • the leg portion 16a1 positioned on the upper side is formed shorter than the leg portion 16a2 positioned on the lower side.
  • a slit-like opening 14b1 that is long in the vertical direction is formed in the front plate portion 14b.
  • the front end portion of the base portion 16a passes through the opening portion 14b1 and projects forward from the front plate portion 14b.
  • the lower end wall of the drive unit 13 and the buffer member 19 enter between the leg 16a1 and the leg 16a2.
  • the buffer member 19 is in contact with the upper surface of the leg portion 16a2.
  • the front end of the connecting rod 16b is attached to the rear end upper portion of the base portion 16a.
  • a mass body 16c is attached to the rear end of the connecting rod 16b.
  • the base portion 16a is made of synthetic resin, and the connecting rod 16b and the mass body 16c are each made of metal.
  • the buffer member 19 is formed of an impact absorbing material such as rubber, urethane, felt, or the like.
  • an upper limit stopper 18 is provided on a portion of the upper surface of the frame 20 facing the mass body 16c.
  • the upper limit stopper 18 abuts against the lower surface of the mass body 16 c when the key is released, and restricts the downward displacement of the rear end portion of the hammer 16, thereby restricting the upward displacement of the front end portion of the white key 10.
  • the upper limit stopper 18 includes a stopper rail 18a and a buffer material 18b.
  • the stopper rail 18a protrudes from the upper surface of the frame 20 and extends in the left-right direction.
  • the buffer material 18b is formed of a shock absorbing material such as rubber or felt.
  • a detection unit 75 is provided on a portion of the upper surface of the upper plate portion 14a facing the bottom surface of the white key 10.
  • the detection unit 75 includes switches A to C and a pressure sensor H described later.
  • the switch A, the switch B, and the switch C are arranged at a predetermined interval. That is, the switches A to C are provided so as to detect the white key 10 at a plurality of different positions within the movable range of the white key 10.
  • Each of the switches A to C is a push-on type pressure sensitive switch.
  • the switches A, B, and C are turned on in order.
  • the operation signals of the switches A to C are used for calculating the key depression acceleration (operating body information). Based on the calculation result, the timing and volume for generating the string hitting sound and the shelf collision sound are determined.
  • a lower limit stopper 17 is provided on the back surface of the upper plate portion 14a of the key frame 14.
  • the lower limit stopper 17 abuts on the upper surface of the mass body 16c of the hammer 16 when the key is depressed, and restricts the upward displacement of the rear end portion of the hammer 16 so that the downward displacement of the front end portion of the white key 10 is prevented. regulate.
  • the lower limit stopper 17 includes a stopper rail 17a and a pressure sensor H fixed to the lower end surface of the stopper rail 17a. The upper surface of the mass body 16c raised when the key is pressed collides with the pressure sensor H, and the pressure sensor H outputs a signal corresponding to the pressure caused by the collision.
  • This signal is an electric signal having a voltage corresponding to the pressure at the time of the collision of the mass body 16c, and is a signal obtained in accordance with the moving speed of the hammer 16 (interlocking member) interlocked with the key 10.
  • information proportional to the moving speed of the hammer 16 is obtained from the output signal of the pressure sensor H.
  • the pressure sensor H is a piezoelectric element.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electronic keyboard instrument in the first embodiment.
  • the electronic keyboard instrument 1 includes a CPU 35 that controls the operation of the electronic keyboard instrument 1.
  • the CPU 35 has a RAM 33, a ROM 34, a storage device 36, a communication interface (indicated as communication I / F in the figure) 37, a performance operator 30 and a setting via a CPU bus (data bus and address bus) 39.
  • the operation element 31, the display device 32, and the sound source unit 40 are electrically connected to each other.
  • the sound source unit 40 is electrically connected to the sound system 38.
  • the CPU 35 and the sound source unit 40 function as a signal supply device that supplies signals to the sound system 38.
  • the ROM 34 stores various computer programs executed by the CPU 35 and various table data referred to when the CPU 35 executes predetermined computer programs.
  • the RAM 33 is used as a working memory that temporarily stores various data generated when the CPU 35 executes a predetermined computer program. Alternatively, the RAM 33 is used as a memory that temporarily stores a computer program currently being executed and data related thereto.
  • the storage device 36 stores various application programs and various data related thereto.
  • the performance operator 30 is composed of switches A to C, a pressure sensor H and the like provided corresponding to each key.
  • the setting operation element 31 includes operation elements for performing various settings such as a volume control dial.
  • the display 32 is composed of a liquid crystal display (LCD), an organic EL, or the like, and displays the control state of the electronic keyboard instrument 1, the setting contents and control contents by the setting operator 31, and the like.
  • the sound system 38 includes a D / A conversion unit that converts a digital signal output from the sound source unit 40 into an analog signal, an amplifier that amplifies the signal output from the D / A conversion unit, and a signal output from the amplifier. It consists of a speaker that emits sound.
  • the communication interface 37 transmits / receives a control program, various data related thereto, event information corresponding to a performance operation, and the like between the electronic keyboard instrument 1 and an external device (not shown) such as a server or a MIDI device. Interface.
  • the communication interface 37 may be an interface such as a MIDI interface, a LAN, the Internet, or a telephone line.
  • the communication interface 37 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the sound source unit 40 performs sound generation control based on instruction signals from the CPU 35 (note-on, note-off, hammer speed VH, key-pressing acceleration ⁇ , etc.).
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the sound source unit.
  • the sound source unit 40 includes a control unit 41, a string sound waveform memory 42, a shelf collision sound waveform memory 43, a string sound volume table 44, a shelf collision volume table 45, and a delay time.
  • a table 46 and a supply unit 47 are provided.
  • the string sound waveform memory 42 stores string sound waveform data obtained by sampling the string sound of each key of the acoustic piano. Therefore, the string sound waveform data is data for generating a signal indicating the string sound (first sound signal).
  • Each string sound waveform data represents the pitch and tone color of the string sound and is associated with each key of the electronic keyboard instrument 1.
  • the shelf collision sound waveform memory 43 stores shelf collision sound waveform data obtained by sampling the shelf collision sound generated when each key of the acoustic piano is pressed. Therefore, the shelf collision sound waveform data is data for generating a signal (second sound signal) indicating the shelf collision sound.
  • Each shelf collision sound waveform data represents the pitch and tone color of the shelf collision sound, and is associated with each key of the electronic keyboard instrument 1.
  • the signal indicating the string hitting sound and the signal indicating the shelf hitting sound may be represented simply as the string hitting sound and the shelf hitting sound, respectively.
  • the pitch of the shelf collision sound may not be changed regardless of each key, or may be a change smaller than the change in the pitch of the stringed sound. That is, when the first key is operated and when the second key is operated, the pitch of the striking sound changes, while the pitch of the shelf collision sound does not need to change, or the stringing sound The pitch may be changed with a pitch difference smaller than the pitch change.
  • FIG. 4 (a) is a diagram showing the configuration of the string-sound volume table
  • FIG. 4 (b) is a diagram showing the configuration of the shelf collision volume table.
  • the string-sound volume table 44 is a table for determining the volume of the string-sounding sound when the key is pressed (hereinafter referred to as the string-sound volume).
  • the string-sound volume table 44 defines a relationship in which the string-sound volume VoD is associated with the speed of the hammer 16 when the key is depressed (hereinafter referred to as hammer speed) VH.
  • the hammer speed VH (interlocking member information) is calculated by the CPU 35 based on the voltage of the signal output from the pressure sensor H (FIG. 2). As shown in FIG.
  • the hammer speed VH and the stringing volume VoD are in a proportional relationship, and when the hammer speed VH increases, the stringing volume VoD increases.
  • the string-sound volume table 44 is not limited to the format shown in FIG. 4A, and may be in a desired format.
  • the string-sound volume table 44 may be obtained by an arithmetic expression instead of a table format.
  • the shelf collision volume table 45 is a table for determining the volume of the shelf collision sound when the key is pressed (hereinafter referred to as the shelf collision volume). As shown in FIG. 4B, the shelf collision volume table 45 shows a relationship between the shelf collision volume VoT and the key acceleration (hereinafter referred to as key depression acceleration) ⁇ during key depression. Specified for each value of string volume VoD.
  • the key press acceleration ⁇ is determined by the CPU 35 (FIG. 2) by the time tAB required for the switch B to be turned on after the switch A (FIG. 1) is turned on, and by the switch C after the switch B is turned on. The calculation is based on the time difference ⁇ t from the time tBC required to turn on.
  • FIG. 2 The key press acceleration ⁇ is determined by the CPU 35 (FIG. 2) by the time tAB required for the switch B to be turned on after the switch A (FIG. 1) is turned on, and by the switch C after the switch B is turned on. The calculation is based on the time difference
  • the shelf collision volume table 45 is not limited to such a form, and may be a desired form.
  • the shelf collision volume table 45 may be defined by a table that defines the shelf collision volume VoT for each cell with the VoD value and the key-pressing acceleration ⁇ as the vertical axis and the horizontal axis, respectively. In this case, the corresponding shelf collision volume VoT is obtained from the detected VoD value and the key depression acceleration ⁇ . Further, the shelf collision volume table 45 may be obtained by an arithmetic expression instead of the table format.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the delay time table.
  • the delay time table 46 is a table for determining the generation timing of the string hitting sound and the shelf collision sound. As shown in FIG. 5, the delay time table 46 has a relationship in which the stringing sound delay time t1 and the shelf collision sound delay time t2 are associated with the key depression acceleration ⁇ , and each value of the stringing sound volume VoD. It prescribes against.
  • the key depression acceleration ⁇ 1 slower than the key depression acceleration ⁇ 2, that is, deceleration (negative acceleration).
  • the delay time table 46 is not limited to such a form, and may be in a desired form.
  • the delay time table 46 may be defined by a table that defines the values of the delay time amounts t1 and t2 in the respective cells with the VoD value and the key depression acceleration ⁇ as the vertical axis and the horizontal axis, respectively.
  • the respective delay amounts of the corresponding string striking sound and shelf board collision sound are obtained from the detected VoD value and the key depression acceleration ⁇ .
  • the relationship between the key depression acceleration ⁇ and the shelf collision volume VoT is defined for each value of the stringing volume VoD. You may make it prescribe
  • the delay time table 46 the relationship between the key depression acceleration ⁇ and the delay times t1 and t2 is defined for each value of the stringing volume VoD. However, the velocity value is replaced with the stringing volume VoD. You may make it prescribe
  • the delay time table 46 and the shelf collision volume table 45 have such a structure, so that the volume and timing values change depending on the acceleration even if the string hitting volume is the same.
  • the control unit 41 determines the string striking volume VoD based on the hammer speed VH calculated by the CPU 35 (FIG. 2), and the shelf collision sound volume VoT, the string striking sound and the shelf board based on the key depression acceleration ⁇ . The delay times t1 and t2 of the generation timing of the collision sound are determined. Further, the control unit 41 reads the string sound waveform data corresponding to the depressed key from the string sound waveform memory 42 and reads the shelf collision sound waveform data from the shelf collision sound waveform memory 43 to determine the above. Each waveform data is output to the sound system 38 at the delay times t1 and t2.
  • control unit 41 generates a string sound signal from the string sound waveform data output from the string sound waveform memory 42, and the shelf collision sound from the shelf collision sound waveform data output from the shelf collision sound waveform memory 43. It has a function as a generation part which generates a signal.
  • control unit 41 has a function as an adjustment unit that adjusts the relationship between the string sound signal and the shelf collision sound signal, and in this example, the volume (output level) and generation timing of these signals. . Note that some or all of the functions realized by the control unit 41 like the adjustment unit may be realized by executing a computer program by the CPU 35.
  • the supplying unit 47 outputs the string sound waveform data and the shelf collision sound waveform data whose generation mode is adjusted by the control unit 41 and supplies them to the sound system 38.
  • FIG. 6 is a flowchart showing processing executed by the CPU 35.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating processing executed by the control unit 41.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the continuation of the processing shown in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the continuation of the processing shown in FIG.
  • the CPU 35 performs initialization such as resetting various registers and flags stored in the RAM 33 (FIG. 2) and setting initial values (step (hereinafter abbreviated as S) 1).
  • S1 the sound source unit 40 is instructed to initialize various registers and flags.
  • the CPU 35 determines whether or not the on / off state of the switch A (FIG. 1) has changed due to the key pressing operation, and if there has been a change, determines whether it has been turned on or off (S2). If the on / off state of the switch A has not changed (S2; none), the process proceeds to S5.
  • the CPU 35 determines that the switch A has been turned on from off (S2; on)
  • the CPU 35 detects the key number of the key corresponding to the switch A that has been turned on, and stores the detected key number in the register. (S3). Subsequently, the CPU 35 starts measuring the time tAB required from when the switch A is turned on to when the switch B is turned on (S4).
  • the CPU 35 determines whether or not the on / off of the switch B has changed, and if there has been a change, determines whether it has been turned on or off (S5). If the on / off state of the switch B has not changed (S5; none), the process proceeds to S8. If the CPU 35 determines that the switch B has been turned on from off (S5; on), the measurement of the time tAB is ended (S6).
  • the CPU 35 starts measuring the time tBC required from when the switch B is turned on to when the switch C is turned on (S7).
  • the CPU 35 determines whether or not the on / off state of the switch C has changed, and if there has been a change, determines whether it has been turned on or off (S8).
  • the CPU 35 advances the process to S11. If the CPU 35 determines that the switch C has been turned on from off (S8; on), the measurement of the time tBC ends (S9).
  • the CPU 35 calculates the key depression acceleration ⁇ based on the time difference ⁇ t between the measured time tAB and time tBC, and stores the calculated key depression acceleration ⁇ in the register (S10).
  • the key depression acceleration ⁇ can be calculated using a table in which the time difference ⁇ t is associated with the key depression acceleration ⁇ .
  • the key depression acceleration ⁇ may be a value corresponding to the acceleration obtained by a predetermined calculation as shown here, and is not limited to the case where it coincides with the actual acceleration.
  • the CPU 35 determines whether or not the pressure sensor H is turned on (a predetermined voltage value or more) (S11). If it is determined that the pressure sensor H is not turned on (S11; No), the process proceeds to S2. To return.
  • the CPU 35 calculates the hammer speed VH based on the signal output from the pressure sensor H, and stores the calculated hammer speed VH in the register. (S12). The calculation of the hammer speed VH can be performed using a table in which the voltage value of the signal output from the pressure sensor H is associated with the hammer speed VH.
  • the hammer speed VH may be a value corresponding to the speed obtained by the calculation shown here, and is not limited to the case where it matches the actual speed.
  • the CPU 35 creates a note-on command having the key number stored in the register in S3, the key press acceleration ⁇ stored in the register in S10, and the hammer speed VH stored in the register in S12, and uses it as a sound source. It transmits to the control part 41 of the part 40 (S13).
  • the CPU 35 determines in S2 that the switch A has changed from on to off (S2; off)
  • the CPU 35 detects the key number of the key corresponding to the switch A that has been turned off, and the detected key.
  • the number is stored in the register (S14).
  • the CPU 35 transmits a note-off command having the key number stored in the register to the control unit 41 of the sound source unit 40 (S15), and resets the corresponding key times tAB, tBC, hammer speed VH, and key press acceleration ⁇ . (S16).
  • the CPU 35 outputs instruction signals such as a note-on command and a note-off command to the sound source unit 40 based on the detection result by the detection unit 75 (switches A to C, pressure sensor H).
  • control unit 41 determines whether or not a command has been received from the CPU 35 (S20). If it is determined that a command has been received (S20; Yes), the received command is note-on. It is determined whether it is a command (S21). Here, if the control unit 41 determines that it is a note-on command (S21: Yes), each data included in the received note-on command, that is, the key number, the key press acceleration ⁇ , and the hammer speed VH are set. Store in the register (S22).
  • the control unit 41 refers to the string-sound volume table 44 (FIG. 4A), selects the string-sound volume VoD associated with the hammer speed VH stored in the register, and selects the selected string-sound volume VoD.
  • the string-striking volume VoD is stored in the register (S23).
  • the control unit 41 sets the string hitting volume VoD selected in S23 from the relationship between the key depression acceleration ⁇ defined in the shelf collision volume table 45 (FIG. 4B) and the shelf collision volume VoT. By referring to the corresponding relationship, the shelf collision volume VoT associated with the key depression acceleration ⁇ stored in the register is selected, and the selected shelf collision volume VoT is stored in the register (S24).
  • control unit 41 refers to the relationship corresponding to the stringing volume VoD selected in S23 from the relationship between the key depression acceleration ⁇ and the delay times t1 and t2 defined in the delay time table 46 (FIG. 5). Then, the delay times t1 and t2 associated with the key depression acceleration ⁇ stored in the register are selected, and the selected delay times t1 and t2 are stored in the register (S25).
  • control unit 41 starts counting a timer in order to measure an elapsed time for obtaining timings corresponding to the delay times t1 and t2 (S26). Further, the control unit 41 reads the string sound waveform data from the string sound waveform memory 42 (FIG. 3) and reads the state flag D, and the shelf collision sound waveform memory 43 (FIG. 3) from the shelf.
  • the reading state flag T indicating that the plate collision sound waveform data is being read is reset to 0 (S27), and the process returns to S20.
  • control unit 41 determines in S21 that the received command is not a note-on command (S21; No), it determines whether or not the received command is a note-off command (S28). If the control unit 41 determines that it is not a note-off command (S28; No), it returns the process to S20.
  • the control unit 41 stores data such as a key number included in the note-off command in a register (S29). Subsequently, the control unit 41 changes the envelope to be multiplied to the generated string sound waveform data to a release waveform (S30), and sets a release state flag R indicating a key release state to 1 (S31).
  • the control part 41 determines with the command not being received in the next process cycle, for example (S20; No), it will determine whether the minimum unit time passed (S32 of FIG. 8), If it has not elapsed (S32; No), the process returns to S20.
  • the minimum unit time is a time corresponding to one cycle of the timer clock counted by the timer that started counting in S26.
  • the control unit 41 determines whether or not the reading state flag D is 0 (S33). When it is determined that the reading state flag D is 0 (S33; Yes), the control unit 41 starts to decrement the delay time t1 for determining the timing of occurrence of the stringed sound (S34). Subsequently, the control unit 41 determines whether or not the delay time t1 has become 0, that is, whether or not the timing for generating a stringed sound has come (S35). When it is determined that t1 is not 0 (S35; No), the control unit 41 proceeds to S39.
  • control unit 41 determines that t1 has become 0 (S35; Yes), it refers to the string sound waveform memory 42 (FIG. 3), and the string sound associated with the key number stored in the register. Waveform data is selected and reading out is started (S36). Subsequently, the control unit 41 starts an envelope process for multiplying the read string sound waveform data by an envelope waveform (S37).
  • the envelope processing is performed with known ADSR (Attach, Decay, Sustain, Release) control.
  • the control unit 41 sets the read state flag D to 1 (S38), and determines whether or not the read state flag T is 0 (S39).
  • the control unit 41 starts to decrement the delay time t2 for determining the occurrence timing of the shelf collision sound (S40).
  • the control unit 41 determines whether or not the delay time t2 has become 0, that is, whether or not it is time to generate a shelf collision sound (S41).
  • the control unit 41 proceeds to S44.
  • control unit 41 determines that t2 has become 0 (S41; Yes), it refers to the shelf collision sound waveform memory 43 (FIG. 3) and is associated with the key number stored in the register.
  • the shelf collision sound waveform data is selected and reading thereof is started (S42). Subsequently, the control unit 41 sets the read state flag T to 1 (S43).
  • control unit 41 determines whether or not the read state flag D is set to 1 (S44). If the control unit 41 determines that the read state flag D is not 1 (S44; No), the process proceeds to S49. When the control unit 41 determines that the reading state flag D is 1 (S44; Yes), the reading of the stringed sound waveform data started reading in the previous S36 and the process of multiplying the stringed sound waveform data by the envelope are performed. Continue (S45).
  • the control unit 41 determines whether or not the release state flag R is set to 1, that is, whether or not the key is released (S46), and determines that the release state flag R is not 1. In this case (S46; No), it is determined whether or not the read state flag T is set to 1 (S49).
  • the control unit 41 determines that the reading state flag T is not 1 (S49; No)
  • the process proceeds to S52.
  • the control unit 41 continues reading the shelf collision sound waveform data (S50).
  • the control unit 41 determines whether or not the reading state flag D or the reading state flag T is set to 1, that is, whether or not at least one of the string sound waveform data and the shelf collision sound waveform data is being read. Is determined (S52). If the control unit 41 determines that the read state flags D and T are not 1 (both are 0) (S52; No), the process returns to S20 of FIG. When the control unit 41 determines that the reading state flag D or T is 1 (S52; Yes), the level of the string-sound waveform data and the shelf collision waveform data read at the present time is set to the string-struck string. The level is adjusted according to the volume VoD and the shelf collision volume VoT (S53).
  • control unit 41 controls the supply unit 47 so as to supply the sound system 38 (FIG. 2) with waveform data obtained by adding the level-adjusted string sound waveform data and shelf collision sound waveform data (S54). ),
  • the process returns to S20 (FIG. 7).
  • the generation timing of the string hitting sound and the shelf collision sound included in the added waveform data generated by the addition is adjusted according to the delay times t1 and t2, and the output level according to the string hitting volume VoD and the shelf collision volume VoT. Has been adjusted. If one of the waveform data is not read, the waveform data being read is output without being substantially added.
  • the added waveform data is compared with the delay time t2 of the shelf collision sound rather than the delay time t1 of the string hitting sound compared to the case where the key depression acceleration ⁇ is large. Is obtained in a state where is set to be long, or when the delay time t2 is shorter than the delay time t1, and the time difference is set to be small.
  • the delay time of the shelf collision sound is greater when the key depression acceleration ⁇ is larger than when the key depression acceleration ⁇ is small.
  • the stringing sound volume VoD and the shelf collision sound volume VoT are set to be small, so that the stringing sound and the shelf collision sound generated from the sound system 38 are set. Becomes smaller.
  • the shelf board collision volume VoT varies depending on the key depression acceleration ⁇ . As shown in FIG. 13, in the case of “striking acceleration” in which the key depression acceleration ⁇ is larger than that of “striking”, the volume of the shelf collision sound is larger than that in the case of “striking”. Further, in the case of “strong deceleration” in which the key-pressing acceleration ⁇ is smaller than that of “striking”, the volume of the shelf collision sound is smaller than in the case of “striking”.
  • control unit 41 determines the shelf collision sound volume VoT and the generation timing (delay time t1, t2) of the string hitting sound and the shelf collision sound by the key depression acceleration ⁇ . Since it is possible to reproduce the physical phenomenon in the acoustic piano in which the stringing sound volume VoD is determined by the hammer speed VH, it is possible to reproduce the pronunciation according to the performance expression on the acoustic piano.
  • control unit 41 determines whether or not the received command is a note-off command (S28). If the unit 41 determines that it is not a note-off command (S28; No), it returns the process to S20. When determining that the command is a note-off command (S28; Yes), the control unit 41 stores data such as a key number included in the note-off command in a register (S29).
  • control unit 41 changes the envelope to be multiplied by the generated string sound waveform data to a release waveform (S30), sets a release state flag R indicating a key release state to 1 (S31), and performs processing in S20 To return.
  • the control unit 41 determines that the release state flag R is 1, that is, determines that the key is released ( S46 in FIG. 9; Yes). In this case, the control unit 41 determines whether or not the envelope level has become 0 (S47). If it is determined that the envelope level is not 0 (S47; No), the process proceeds to S49. When it is determined that the envelope level has become 0 (S47; Yes), the control unit 41 resets the read state flag D, the read state flag T, and the release state flag R to 0 (S48), and the process proceeds to S49. Proceed.
  • FIG. 10 is a block diagram showing functions of the electronic keyboard instrument. 10, parts having the same configurations as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the CPU 35 the functions of the control signal generation unit 350, the string striking speed calculation unit 351, and the acceleration calculation unit 355 are realized.
  • the control unit 41 the functions of the signal generation unit 110, the string-sound volume adjustment unit 411, the shelf collision collision volume adjustment unit 412, and the delay adjustment unit 415 are realized.
  • the signal generation unit 110 is a signal indicating a string sound (a string sound) based on the parameters output from the control signal generation unit 350, the string sound volume adjustment unit 411, the shelf collision volume adjustment unit 412 and the delay adjustment unit 415. Signal) and a signal indicating a shelf collision sound (shelf collision signal) are generated and output.
  • the control signal generation unit 350 generates a control signal that defines the sound generation content based on the detection signal output from the detection unit 75.
  • the detection signal includes information KC indicating a key, signals KP1, KP2, KP3 output when the switches A to C are turned on, and an output signal VP of the pressure sensor H, respectively.
  • this control signal is data in the MIDI format, and generates a note number Note, a note-on non, and a note-off Noff and outputs it to the signal generator 110.
  • the control signal generation unit 350 When the signal VP is output from the detection unit 75, the control signal generation unit 350 generates and outputs a note-on non.
  • the note number Note is determined based on the signal KC output corresponding to the signal VP.
  • the control signal generator 350 when the output of the signal KP1 of the corresponding key number KC is stopped after generating the note-on Non, the control signal generator 350 generates and outputs the note-off Noff.
  • the string striking speed calculation unit 351 calculates the hammer speed VH based on the signal output from the detection unit 75. For example, the hammer speed VH is calculated based on the voltage value of VP.
  • the acceleration calculation unit 355 calculates the key depression acceleration ⁇ based on the signal output from the detection unit 75. For example, the key depression acceleration ⁇ is calculated based on the output time difference between KP1 and KP2 (corresponding to tAB) and the output time difference between KP2 and KP3 (corresponding to tBC).
  • the hammer speed VH and the key depression acceleration ⁇ are output in association with the control signal described above.
  • the string-sound volume adjusting unit 411 refers to the string-sound volume table 44 and determines the string-sound volume VoD from the hammer speed VH.
  • the shelf collision volume adjusting unit 412 refers to the shelf collision volume table 45 and determines the shelf collision volume VoT from the string hitting volume VoD and the key press acceleration ⁇ .
  • the delay adjustment unit 415 refers to the delay time table 46 and determines the delay times t1 and t2 from the string hitting volume VoD and the key depression acceleration ⁇ .
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating the function of the signal generation unit, and in particular, a block diagram illustrating the function of the stringed sound signal generation unit.
  • the signal generation unit 110 includes a string sound signal generation unit 1100, a shelf collision sound signal generation unit 1200, and a waveform synthesis unit 1112.
  • the stringed sound signal generation unit 1100 generates a stringed sound signal based on the signal output from the detection unit 75.
  • the shelf collision sound signal generation unit 1200 generates a collision sound signal based on the detection signal output from the detection unit 75.
  • the waveform synthesizing unit 1112 synthesizes the string hitting sound signal generated by the string hitting sound signal generating unit 1100 and the shelf hitting sound signal generated by the shelf hitting sound signal generating unit 1200 and outputs the result as a sound signal Sout. .
  • the sound signal Sout is supplied from the supply unit 47 to the sound system 38.
  • n corresponds to the number that can be generated simultaneously (the number of sound signals that can be generated simultaneously), and is 32 in this example.
  • the string-sounding sound signal generation unit 1100 the state of sounding up to 32 times of key pressing is maintained, and when the key is pressed for the 33rd time with all sounding, the first sounding is performed. The corresponding sound signal is forcibly stopped.
  • the waveform reading unit 111-1 selects and reads the string sound waveform data SW-1 to be read from the string sound waveform memory 42 based on the control signal (for example, note-on non) obtained from the control signal generator 350. A sound signal having a pitch corresponding to the note number Note is generated. The waveform reading unit 111-1 continues to read the string sound waveform data SW until the sound signal generated according to the note-off Noff is muted.
  • the EV waveform generation unit 112-1 generates an envelope waveform based on the control signal obtained from the control signal generation unit 350 and preset parameters.
  • the envelope waveform is defined by parameters of attack level AL, attack time AT, decay time DT, sustain level SL, and release time RT.
  • the multiplier 113-1 multiplies the sound signal generated in the waveform reading unit 111-1 by the envelope waveform generated in the EV waveform generation unit 112-1, and outputs the result to the delay unit 115-1.
  • the delay device 115-1 delays the sound signal according to the set delay time and outputs it to the amplifier 116-1. This delay time is set based on the delay time t1 determined by the delay adjustment unit 415. In this way, the delay adjustment unit 415 adjusts the generation timing of the stringed sound signal.
  • the amplifier 116-1 amplifies the sound signal according to the set amplification factor and outputs it to the waveform synthesis unit 1112.
  • This amplification factor is set based on the string-sound volume VoD determined by the string-sound volume adjusting unit 141. In this way, the string-sound volume adjusting unit 141 adjusts the output level of the string-sound signal based on the string-sound volume CoD.
  • This sound signal is delayed by the delay unit 115-2, amplified by the amplifier 116-2, and output to the waveform synthesis unit 1112.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating the function of the signal generation unit, and in particular, a block diagram illustrating the function of the shelf collision sound signal generation unit.
  • the above “m” corresponds to the number that can be generated simultaneously (the number of sound signals that can be generated simultaneously), and is 32 in this example.
  • “m” is the same as “n” in the stringed sound signal generation unit 1100.
  • the shelf collision sound signal generation unit 1200 the state of sounding up to 32 times of key depression is maintained, and when the key is depressed for the 33rd time in the state of sounding all, the first sounding is performed. The corresponding sound signal is forcibly stopped. In most cases, since reading of the shelf collision sound waveform data CW is completed in a shorter time than reading of the string sound waveform data SW, “m” may be smaller than “n” (“m ⁇ n ").
  • the waveform reading unit 121-1 selects the collision sound waveform data CW-1 to be read from the shelf collision sound waveform memory 43 based on the control signal (for example, note-on non) obtained from the control signal generation unit 350. This is read out to generate a sound signal and output to the delay unit 125-1. As described above, the waveform reading unit 121-1 ends reading when the collision sound waveform data CW-1 is read to the end irrespective of the note-off Noff.
  • the delay device 125-1 delays the sound signal according to the set delay time and outputs the delayed sound signal to the amplifier 126-1.
  • This delay time is set based on the delay time t2 determined by the delay adjustment unit 415.
  • the delay adjustment unit 415 adjusts the generation timing of the shelf collision sound signal. That is, the delay adjustment unit 415 adjusts the relative relationship between the generation timing of the stringed sound signal and the generation timing of the collision sound signal.
  • the amplifier 126-1 amplifies the sound signal according to the set amplification factor and outputs the amplified signal to the waveform synthesis unit 1112.
  • the amplification factor is set based on the shelf collision volume VoT determined by the shelf collision volume adjustment unit 412. In this way, the shelf collision sound volume adjusting unit 412 adjusts the output level of the shelf collision sound signal based on the shelf collision volume VoT.
  • This sound signal is delayed by the delay unit 115-2, amplified by the amplifier 116-2, and output to the waveform synthesis unit 1112.
  • the waveform synthesis unit 1112 synthesizes the string sound signal output from the string sound signal generation unit 1100 and the shelf collision sound signal output from the shelf collision sound signal generation unit 1200 and outputs the synthesized sound to the supply unit 47. .
  • the above is the description of the configuration for realizing the functions of the electronic keyboard instrument 1, particularly the functions of the CPU 35 and the sound source unit 40.
  • the key pressing speed is calculated based on the time tAB required from the time when the switch A is turned on to the time when the switch B is turned on when the key is pressed, and the shelf collision volume is calculated based on the calculated key pressing speed.
  • VoT and delay times t1 and t2 can also be determined.
  • a key position may be continuously detected by using a stroke sensor that changes in multiple resolutions or continuously.
  • a stroke sensor that changes in multiple resolutions or continuously.
  • a light sensor is provided at a predetermined portion of the hammer 16 and a reflecting member is provided at a portion that faces the light sensor and does not move.
  • the optical sensor emits light to the reflecting member, receives the light reflected by the reflecting member, and outputs a signal corresponding to the change in the amount of received light to the CPU 35. Then, the CPU 35 calculates the hammer speed VH based on the change in the input signal.
  • the reflection member in which the gray scale was formed can also be used as the reflection member.
  • the gray scale is composed of white and black, and gray in which density values are set stepwise, and is used to express an image in light and dark from white to black.
  • a sensor such as a magnetic sensor or a capacitance sensor may be used in place of the pressure sensitive switches of the switches A to C.
  • the output value of the pressure sensor is obtained on the premise that the processing after detection can be performed sufficiently quickly, and both the shelf collision sound and the stringing sound are controlled.
  • the processing for generating the shelf collision sound may be started when the information of the switches A to C is obtained. That is, various changes can be made to the control mode, and the present invention is not limited to the above-described flowchart.
  • the string-sounding sound is controlled by the output of the pressure sensor due to hammering.
  • the value obtained from the time difference that is turned on by the combination of at least a part of the switches A to C is determined by velocity.
  • the string sound volume VoD may be controlled as a value.
  • the acoustic instrument to be sampled is an acoustic piano, but may be an acoustic instrument such as a Celesta, a harpsichord (Harpsichord), or Glockenspiel.
  • a pitch and a tone color instead of or in addition to the volume of the string sound and the shelf collision sound
  • the timing can also be configured to adjust the timing. For example, using a table in which pitches or timbres are associated with hammer speeds or key press accelerations, the string hitting sound and the shelf collision sound are adjusted according to the hammer speed or key press acceleration. If an electronic keyboard instrument having this configuration is implemented, it is possible to reproduce a pitch and tone similar to those of an actual acoustic piano, or to reproduce a volume.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

本発明の一実施形態における信号供給装置は、操作体に入力された操作に応じた操作体情報および当該操作体に連動する連動部材の動作に応じた連動部材情報を含む指示信号に基づいて、第1音信号と第2音信号とを生成する生成部と、操作体情報と連動部材情報とに基づいて、第1音信号と第2音信号との関係を調整する調整部と、を備える。

Description

信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
 この発明は、アコースティック楽器が発した音を表す音信号を供給する技術に関する。
 従来、押鍵速度に応じて発音の強さを制御する電子鍵盤楽器が知られていた。しかし、アコースティックピアノにおいて、鍵が速く弱く押下されたときには弱く発音されるのに対して、従来の電子鍵盤楽器では、鍵が速く押下されると強く押下されたと認識されてしまう。このため、あたかも鍵が強く押下されたように発音されてしまい、逆に、鍵が遅く強く押下された場合は、鍵が弱く押下されたと認識されて弱く発音されてしまう。また、アコースティックピアノでは、鍵盤の下に木製の棚板が配置されており、押鍵時には鍵と棚板との衝突により音(以下、棚板衝突音という)が発生する。その棚板衝突音が演奏による発音に影響を与える。しかし、従来の電子鍵盤楽器では、棚板衝突音が発音されなかった。特許文献1には、棚板衝突音を再現することができる電子楽器が提案されている。
特許第3149452号公報
 アコースティックピアノでは、押鍵方法によって打弦音および棚板衝突音の相対的な発音タイミングおよび音量が変化するが、特許文献1に開示された技術ではそのような発音を再現することはできなかった。
 本発明の目的の一つは、アコースティックピアノにおける打弦音および棚板衝突音のように、鍵などの操作体への操作によって発生する複数の音の関係を、当該操作に応じて変化させることにある。
 本発明の一実施形態によれば、操作体に入力された操作に応じた操作体情報および当該操作体に連動する連動部材の動作に応じた連動部材情報を含む指示信号に基づいて、第1音信号と第2音信号とを生成する生成部と、前記操作体情報と前記連動部材情報とに基づいて、前記第1音信号と前記第2音信号との関係を調整する調整部と、を備える信号供給装置が提供される。
 前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との発生タイミングの関係を含んでもよい。
 前記調整部は、前記操作体情報に基づいて前記操作体の速度または加速度を算出し、当該速度または加速度に基づいて前記発生タイミングの関係を調整してもよい。
 前記調整部は、前記操作体情報に基づいて前記操作体の加速度を算出し、前記加速度が大きいほど、前記第2音信号の発生タイミングから前記第1音信号の発生タイミングまでの時間が長くなるように、前記発生タイミングの関係を調整してもよい。
 前記調整部は、前記連動部材情報に基づいて前記連動部材の速度をさらに算出し、当該速度に基づいて前記発生タイミングの関係の調整態様を変化させ、当該速度が所定の値である場合において、前記加速度が第1値であるときに前記第2音信号が前記第1音信号より前に発生し、前記加速度が前記第1値よりも小さい第2値であるときに前記第2音信号が前記第1音信号より後に発生するように、前記発生タイミングの関係を調整してもよい。
 前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との出力レベルとの関係を含んでもよい。
 前記調整部は、前記連動部材情報に基づいて前記連動部材の速度を算出し、当該速度に基づいて前記出力レベルの関係を調整してもよい。
 前記指示信号は、前記操作体または当該操作体に連動する連動部材を複数の位置で検出する検出部による検出結果に基づいて生成されてもよい。
 前記指示信号は、前記操作体または当該操作体に連動する連動部材を連続的な位置で検出する検出部による検出結果に基づいて生成されてもよい。
 前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との音色の関係を含んでもよい。
 前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との音高の関係を含んでもよい。
 前記第1音信号は、アコースティック楽器の発音体が発音した楽音を表し、前記第2音信号は、前記発音体に発音させる際に操作された演奏操作子と他の部材との衝突によって生じる衝突音を表してもよい。
 本発明の一実施形態によれば、上記記載の信号供給装置と、各々が前記操作体である複数の鍵と、各々が前記連動部材である複数のハンマーと、を備える鍵盤装置が提供される。
 前記複数の鍵は、第1鍵と第2鍵とを含み、前記生成部は、前記第1鍵が操作された場合と、前記第2鍵とが操作された場合とで、前記第1音信号の音高を変化させる一方、前記第2音信号の音高を変化させず、または第2音信号の音高を前記第1音信号の音高の変化よりも少ない音高差で変化させてもよい。
 コンピュータに、操作体に入力された操作に応じた操作体情報および当該操作体に連動する連動部材の動作に応じた連動部材情報を含む指示信号に基づいて、第1音信号と第2音信号とを生成し、前記操作体情報と前記連動部材情報とに基づいて、前記第1音信号と前記第2音信号との関係を調整することを実行させるためのプログラムが提供される。
 本発明によれば、アコースティックピアノにおける打弦音および棚板衝突音のように、鍵などの操作体への操作によって発生する複数の音の関係を、当該操作に応じて変化させることができる。
第1実施形態における電子鍵盤楽器に設けられた白鍵に関連する構造を模式的に示す図である。 第1実施形態における電子鍵盤楽器の構成を示すブロック図である。 音源部の構成を示すブロック図である。 (a)は打弦音量テーブルの構成を示す図であり、(b)は棚板衝突音量テーブルの構成を示す説明図である。 遅延時間テーブルの構成を示す説明図である。 CPUが実行する処理を示すフローチャートである。 制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 図7に示す処理の続きを示すフローチャートである。 図8に示す処理の続きを示すフローチャートである。 電子鍵盤楽器の機能を示すブロック図である。 信号生成部の機能を示すブロック図であって、特に、打弦音信号生成部の機能を示すブロック図である。 信号生成部の機能を示すブロック図であって、特に、棚板衝突音信号生成部の機能を示すブロック図である。 発音タイミングおよび音量に関して、棚板衝突音と打弦音との関係を示す図である。
 まず、アコースティックピアノにおける棚板衝突音とハンマーが弦を打つことにより発生する音(以下、打弦音という)との関係について説明する。
 図13は、発音タイミングおよび音量に関して、棚板衝突音と打弦音との関係を示す図である。図13に示す「弱打」および「強打」は、ある加速度Aaにおいて鍵を押下する強さを示す。これらに対応して示される打弦音と棚板衝突音との波形は、音量と発生タイミングとの関係を示している。棚板衝突音の発生タイミングを基準にすると、「弱打」のときには打弦音が棚板衝突音より先行し、「強打」のときには打弦音が棚板衝突音より遅れる。
 図13に示す「強打加速」は、「強打」においてAaよりも大きい加速度Abで鍵を押下することを示す。一方、「強打減速」は、Aaよりも小さい加速度Acで鍵を押下することを示す。これらに対応して示される波形のように、「強打加速」では、「強打」に比べて、棚板衝突音が大きくなり、打弦音の発生タイミングが遅くなる。「強打減速」では、「強打」に比べて、棚板衝突音が小さくなり、打弦音の発生タイミングが早くなる。
 すなわち、図13に示すように、「弱打」の場合は、打弦音の後に棚板衝突音が発生している。一方、「強打」、「強打加速」および「強打減速」の場合においては、棚板衝突音の後に打弦音が発生している。また、「強打」、「強打加速」および「強打減速」に示すように、同じ打弦音量の場合でも、棚板衝突音の音量が異なる場合がある。なお、図13では加速度を異ならせた例は「強打」の場合だけ示しているが、「弱打」の場合でも同様に加速度に応じて、打弦音と棚板衝突音との関係が同じように変化する。なお、鍵を押下する強さによっては、打弦音と棚板衝突音との発生タイミングの前後関係が、押鍵加速度によって入れ替わる場合と、入れ替わらない場合がある。
 このように、アコースティックピアノにおける演奏では、打弦音と棚板衝突音とに関して、発生タイミングの関係および音量の関係が相対的に変化する。この変化を利用して演奏表現がされることがある。しかしながら、従来の電子鍵盤楽器では、このような打弦音と棚板衝突音との関係を調整することができなかった。
 以下、本発明の一実施形態における信号供給装置が設けられた電子鍵盤楽器について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。
〈第1実施形態〉
 本願発明の第1実施形態の信号供給装置について図を参照しながら説明する。以下の各実施形態では、本願発明の信号供給装置が設けられた電子鍵盤楽器(鍵盤装置)を例に挙げて説明する。
[白鍵に関連する構造]
 本実施形態の信号供給装置が設けられた電子鍵盤楽器には複数の白鍵および黒鍵が備えられているが、ここでは白鍵の構造を例に挙げて説明する。
 図1は、第1実施形態における電子鍵盤楽器に設けられた白鍵に関連する構造を模式的に示す図である。図1において図面左方が電子鍵盤楽器の前方であり、図面右方が電子鍵盤楽器の後方である。図1に示すように、白鍵10は、鍵フレーム14の上方に配置されている。鍵フレーム14は、上板部14aと、前板部14bと、底板部14cと、前板部14dと、後板部14eと、底板部14fとを備える。上板部14aは、前後方向および左右方向に延びる。前板部14bは、上板部14aの前端から下方へ垂直に延びる。底板部14cは、前板部14bの下端から前方へ水平に延びる。前板部14dは、底板部14cの前端から上方へ垂直に延びる。後板部14eは、上板部14aの後端から下方へ垂直に延びる。底板部14fは、後板部14eの下端から後方へ水平に延びる。鍵フレーム14は、フレーム20の上面に固定されている。
 上板部14aの後端寄りの上面から鍵支持部材11が突出形成されている。白鍵10の後端は、鍵支持部材11に軸部材11aを介して揺動可能に軸支されている。前板部14dの上端面から、白鍵10の揺動をガイドするための鍵ガイド12が突出形成されている。鍵ガイド12は、白鍵10に下方から侵入している。白鍵10の前端寄りの下面からは、駆動部13が下方に延びている。駆動部13は、上下に延びた前壁と、この前壁の左右端からそれぞれ後方へ延びた側壁とを有する。駆動部13は、前壁と側壁とによって、後方に開放した中空状に形成されている。駆動部13の下端は下端壁により閉じている。その下端壁の下端には緩衝部材19が取付けられている。
 上板部14aの下方であって白鍵10と対向する部位には、ハンマー16が配置されている。ハンマー16は、基部16aと、連結棒16bと、質量体16cとを備える。上板部14aの前端寄りの下面からは、ハンマー支持部15が下方に向けて突出形成されている。そのハンマー支持部15には、ハンマー16の基部16aが軸部材15aを介して揺動可能に軸支されている。基部16aは、その前端部に上下一対の脚部16a1および脚部16a2を備える。上側に位置する脚部16a1は下側に位置する脚部16a2より短く形成されている。前板部14bには、上下方向に長いスリット状の開口部14b1が形成されている。基部16aの前端部は、開口部14b1を通って、前板部14bよりも前方に突出している。脚部16a1と脚部16a2との間には、駆動部13の下端壁および緩衝部材19が侵入している。緩衝部材19は脚部16a2の上面に当接している。基部16aの後端上部には連結棒16bの前端が取付けられている。連結棒16bの後端には質量体16cが取付けられている。
 この実施形態では、基部16aは合成樹脂により形成されており、連結棒16bおよび質量体16cはそれぞれ金属により形成されている。また、緩衝部材19は、ゴム、ウレタン、フエルトなどの衝撃吸収材により形成されている。
 また、フレーム20の上面であって、質量体16cと対向する部位には、上限ストッパ18が設けられている。上限ストッパ18は、離鍵時に、質量体16cの下面に当接して、ハンマー16の後端部の下方への変位を規制することにより、白鍵10の前端部の上方への変位を規制する。上限ストッパ18は、ストッパレール18aおよび緩衝材18bから構成されている。ストッパレール18aは、フレーム20の上面から突出しており、左右方向に延びている。
 この実施形態では、緩衝材18bは、ゴム、フエルトなどの衝撃吸収材により形成されている。
 上板部14aの上面であって白鍵10の底面と対向する部位には、検出部75が設けられている。検出部75は、スイッチA~Cおよび後述する圧力センサHを含む。後方から順に、スイッチA、スイッチB、スイッチCが所定間隔で離隔して並んでいる。つまり、スイッチA~Cは、白鍵10の可動範囲のうち互いに異なる複数の位置で、白鍵10を検出するように設けられている。スイッチA~Cは、それぞれプッシュオン式の感圧スイッチであり、白鍵10を下限まで押下する過程において、スイッチA、スイッチB、スイッチCが順にオンになる。スイッチA~Cの各動作信号は、押鍵加速度(操作体情報)の演算に用いられ、その演算結果に基づいて、打弦音および棚板衝突音を発生させるときのタイミングと音量とが決定される。
 鍵フレーム14の上板部14aの裏面には、下限ストッパ17が設けられている。下限ストッパ17は、押鍵時にハンマー16の質量体16cの上面に当接して、ハンマー16の後端部の上方への変位を規制することにより、白鍵10の前端部の下方への変位を規制する。下限ストッパ17は、ストッパレール17aと、このストッパレール17aの下端面に固着された圧力センサHとから構成されている。押鍵時に上昇した質量体16cの上面が圧力センサHに衝突し、圧力センサHは、衝突による圧力に対応する信号を出力する。この信号は、質量体16cの衝突時の圧力に対応する電圧を有する電気信号であり、鍵10に連動するハンマー16(連動部材)の移動速度に対応して得られる信号である。この例では、圧力センサHの出力信号からハンマー16の移動速度に比例した情報が得られる。この実施形態では、圧力センサHは、圧電素子である。
[電子鍵盤楽器の構成]
 次に、電子鍵盤楽器の構成について、それをブロックで示す図2を参照しつつ説明する。なお、以下では、白鍵10および黒鍵を総称して鍵(操作体)という。
 図2は、第1実施形態における電子鍵盤楽器の構成を示すブロック図である。電子鍵盤楽器1は、電子鍵盤楽器1の動作を制御するCPU35を備える。CPU35には、CPUバス(データバスおよびアドレスバス)39を介してRAM33と、ROM34と、記憶装置36と、通信インターフェース(図では通信I/Fと記載)37と、演奏操作子30と、設定操作子31と、表示器32と、音源部40とがそれぞれ電気的に接続されている。音源部40は、サウンドシステム38と電気的に接続されている。CPU35および音源部40がサウンドシステム38に信号を供給する信号供給装置として機能する。
 ROM34には、CPU35が実行する各種のコンピュータプログラム、CPU35が所定のコンピュータプログラムを実行する際に参照する各種のテーブルデータなどが読出し可能に記憶されている。RAM33は、CPU35が所定のコンピュータプログラムを実行する際に発生する各種データなど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。あるいは、RAM33は、現在実行中のコンピュータプログラムやそれに関連するデータを一時的に記憶するメモリなどとして使用される。記憶装置36には、各種のアプリケーションプログラムやそれに関連する各種のデータなどが記憶されている。
 演奏操作子30は、各鍵に対応して設けられたスイッチA~C、圧力センサHなどから構成されている。設定操作子31は、音量調節ダイヤル、など、各種の設定を行う操作子から構成されている。表示器32は、液晶表示装置(LCD)、または、有機ELなどから構成されており、この電子鍵盤楽器1の制御状態、設定操作子31による設定内容や制御内容などを表示する。サウンドシステム38は、音源部40から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換部、このD/A変換部から出力される信号を増幅するアンプ、このアンプから出力される信号を放音するスピーカなどから構成されている。通信インターフェース37は、この電子鍵盤楽器1と図示しない外部機器(たとえば、サーバやMIDI機器など)との間で制御プログラムやそれに関連する各種データ、演奏操作に対応したイベント情報などを送受信するためのインターフェースである。この通信インターフェース37は、たとえば、MIDIインターフェース、LAN、インターネット、電話回線などのインターフェースであってもよい。また、通信インターフェース37は、有線のインターフェースでもよいし、無線のインターフェースでもよい。
[音源部の構成]
 ここで、音源部40の構成について、図3を参照しつつ説明する。なお、音源部40は、CPU35からの指示信号(ノートオン、ノートオフ、ハンマー速度VH、押鍵加速度α等)に基づいて発音制御を行う。
 図3は、音源部の構成を示すブロック図である。図3に示すように、音源部40は、制御部41と、打弦音波形メモリ42と、棚板衝突音波形メモリ43と、打弦音量テーブル44と、棚板衝突音量テーブル45と、遅延時間テーブル46と、供給部47とを備える。打弦音波形メモリ42は、アコースティックピアノの各鍵の打弦音をサンプリングした打弦音波形データを記憶している。したがって、打弦音波形データは、打弦音を示す信号(第1音信号)を生成するためのデータである。各打弦音波形データは、打弦音の音高および音色を表しており、電子鍵盤楽器1の各鍵と対応付けられている。棚板衝突音波形メモリ43は、アコースティックピアノの各鍵を押鍵した際に発生する棚板衝突音をサンプリングした棚板衝突音波形データを記憶している。したがって、棚板衝突音波形データは、棚板衝突音を示す信号(第2音信号)を生成するためのデータである。各棚板衝突音波形データは、棚板衝突音の音高および音色を表しており、電子鍵盤楽器1の各鍵と対応付けられている。以下の説明では、打弦音を示す信号および棚板衝突音を示す信号が、それぞれ、単に打弦音および棚板衝突音として表される場合がある。
 なお、棚板衝突音の音高については、各鍵によらず変化がなくてもよいし、打弦音の音高の変化よりも少ない変化であってもよい。すなわち、第1鍵が操作された場合と第2鍵が操作された場合とでは、打弦音の音高が変化する一方、棚板衝突音の音高が変化しなくてもよいし、打弦音の音高の変化よりも少ない音高差で変化してもよい。
 図4(a)は打弦音量テーブルの構成を示す図であり、図4(b)は棚板衝突音量テーブルの構成を示す図である。打弦音量テーブル44は、押鍵時の打弦音の音量(以下、打弦音量という)を決定するためのテーブルである。打弦音量テーブル44は、図4(a)に示すように、打弦音量VoDと、押鍵時のハンマー16の速度(以下、ハンマー速度という)VHとを対応付けた関係を規定する。ハンマー速度VH(連動部材情報)は、CPU35によって、圧力センサH(図2)から出力される信号の電圧に基づいて演算される。図4(a)に示されるように、ハンマー速度VHと打弦音量VoDとは比例関係にあり、ハンマー速度VHが増加すると、打弦音量VoDが増大する。また、打弦音量テーブル44は、図4(a)に示した形式に限定されるものではなく、所望の形態でよい。例えば、打弦音量テーブル44は、テーブル形式でなく演算式で求めるものでもよい。
 棚板衝突音量テーブル45は、押鍵時の棚板衝突音の音量(以下、棚板衝突音量という)を決定するためのテーブルである。図4(b)に示すように、棚板衝突音量テーブル45は、棚板衝突音量VoTと、押鍵時の鍵の加速度(以下、押鍵加速度という)αとを対応付けた関係を、打弦音量VoDのそれぞれの値に対して規定する。押鍵加速度αは、CPU35(図2)によって、スイッチA(図1)がオンになってからスイッチBがオンになるまでに要した時間tABと、スイッチBがオンになってからスイッチCがオンになるまでに要した時間tBCとの時間差Δtに基づいて演算される。図4(b)では、所定のVoD値XXXXのテーブルを示しており、押鍵加速度αと棚板衝突音量VoTとは比例関係にあり、押鍵加速度αが増加すると、棚板衝突音量VoTが増大する。このような押鍵加速度αと棚板衝突音量VoTとの関係が各打弦音量VoDの値に対して設けられている。なお、棚板衝突音量テーブル45は、このような形態に限定されるものではなく、所望の形態でよい。例えば、棚板衝突音量テーブル45は、VoD値と押鍵加速度αとをそれぞれ縦軸・横軸として、それぞれのセルに棚板衝突音量VoTを規定する表で規定されてもよい。この場合、検出されたVoD値と押鍵加速度αとから対応する棚板衝突音量VoTを求める。また、棚板衝突音量テーブル45は、テーブル形式でなく演算式で求めるものでもよい。
 図5は、遅延時間テーブルの構成を示す図である。遅延時間テーブル46は、打弦音および棚板衝突音の発生タイミングを決定するためのテーブルである。遅延時間テーブル46は、図5に示すように、打弦音の遅延時間t1および棚板衝突音の遅延時間t2と、押鍵加速度αとを対応付けた関係を、打弦音量VoDのそれぞれの値に対して規定する。打弦音および棚板衝突音の発生タイミングが同一(t1=t2)になるときの押鍵加速度をα2とすると、押鍵加速度α2よりも遅い押鍵加速度α1のとき、つまり減速(加速度が負)となる「強打減速」および「弱打減速」のときは、打弦音が棚板衝突音よりも早いタイミングで発生する。押鍵加速度α2よりも速い押鍵加速度α3のとき、つまり加速tpなる「強打加速」および「弱打加速」のときは、棚板衝突音が打弦音よりも早いタイミングで発音される(図13)ように設定される。
 ここでは、遅延時間t1=t2となる押鍵加速度α2は「0」である場合を例示したが、必ずしも「0」でなくてもよい。この場合、α1が負の値、α3が正の値という関係にならないこともある。また、打弦音量VoD値によってこの関係が異なってもよいし、遅延時間t1=t2となる押鍵加速度が存在しなくてもよい。すなわち、全ての押鍵加速度に対して、t1>t2になる場合があってもよいし、t1<t2になる場合があってもよい。なお、遅延時間テーブル46は、このような形態に限定されるものではなく、所望の形態でよい。例えば、遅延時間テーブル46は、VoD値と押鍵加速度αをそれぞれ縦軸・横軸としてそれぞれのセルに遅延時間量t1,t2の値を規定する表で規定されてもよい。この場合、検出されたVoD値と押鍵加速度αから対応する打弦音と棚板衝突音のそれぞれの遅延量を求める。
 なお、棚板衝突音量テーブル45は、押鍵加速度αと棚板衝突音量VoTとの関係を、打弦音量VoDのそれぞれの値に対して規定するようにしたが、打弦音量VoDにかえてベロシティ値のそれぞれの値に対して規定するようにしてもよい。また、遅延時間テーブル46は、押鍵加速度αと遅延時間t1、t2との関係を、打弦音量VoDのそれぞれの値に対して規定するようにしたが、打弦音量VoDにかえてベロシティ値のそれぞれの値に対して規定するようにしてもよい。このように、遅延時間テーブル46および棚板衝突音量テーブル45は、このような構造を取ることによって、同じ打弦音量であっても、加速度によって、音量とタイミングの値が変わるようになる。
 制御部41(図3)は、CPU35(図2)が演算したハンマー速度VHに基づいて打弦音量VoDを決定し、押鍵加速度αに基づいて棚板衝突音量VoTと、打弦音および棚板衝突音の発生タイミングの遅延時間t1、t2を決定する。また、制御部41は、押鍵された鍵に対応する打弦音波形データを打弦音波形メモリ42から読出し、かつ、棚板衝突音波形データを棚板衝突音波形メモリ43から読出し、上記決定した遅延時間t1、t2にて各波形データをサウンドシステム38へ出力する。つまり、制御部41は、打弦音波形メモリ42から出力される打弦音波形データから打弦音信号を生成し、棚板衝突音波形メモリ43から出力される棚板衝突音波形データから棚板衝突音信号を生成する生成部としての機能を有する。また、制御部41は、打弦音信号と棚板衝突音信号との関係、この例では、これらの信号の音量(出力レベル)および発生タイミングなどの生成態様を調整する調整部としての機能を有する。なお、調整部のように制御部41によって実現される機能の一部または全部は、CPU35によってコンピュータプログラムを実行されることによって実現されてもよい。
 供給部47は、制御部41により生成態様が調整された打弦音波形データおよび棚板衝突音波形データを出力してサウンドシステム38へ供給する。
[発音制御]
 次に、CPU35および制御部41による打弦音および棚板衝突音の発音制御について図を参照しつつ説明する。
 図6は、CPU35が実行する処理を示すフローチャートである。図7は、制御部41が実行する処理を示すフローチャートである。図8は、図7に示す処理の続きを示すフローチャートである。図9は、図8に示す処理の続きを示すフローチャートである。なお、これらの処理は、各鍵に対応して実行される。
(CPU35による制御)
 図6に示すように、CPU35は、RAM33(図2)に格納される各種レジスタやフラグのリセットおよび初期値のセットなどの初期化を行う(ステップ(以下、Sと略す)1)。また、このS1では、音源部40に対して各種レジスタやフラグ類を初期化するよう指示する。続いて、CPU35は、押鍵操作により、スイッチA(図1)のオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する(S2)。スイッチAのオン・オフが変化していない場合(S2;なし)には、処理がS5に進む。CPU35は、スイッチAがオフからオンになったと判定した場合は(S2;オン)、そのオンになったスイッチAに対応する鍵の鍵番号を検出し、その検出した鍵番号をレジスタに格納する(S3)。続いて、CPU35は、スイッチAがオンになってからスイッチBがオンするまでに要する時間tABの計測を開始する(S4)。
 続いて、CPU35は、スイッチBのオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する(S5)。スイッチBのオン・オフが変化していない場合(S5;なし)には、処理がS8に進む。CPU35は、スイッチBがオフからオンになったと判定した場合は(S5;オン)、時間tABの計測を終了する(S6)。
 続いて、CPU35は、スイッチBがオンになってからスイッチCがオンになるまでに要する時間tBCの計測を開始する(S7)。CPU35は、スイッチCのオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する(S8)。スイッチBのオン・オフが変化していない場合(S8;なし)およびオフになった場合(S8;オフ)には、CPU35は、S11に処理を進める。CPU35は、スイッチCがオフからオンになったと判定した場合は(S8;オン)、時間tBCの計測を終了する(S9)。続いて、CPU35は、計測した時間tABおよび時間tBCの時間差Δtに基づいて、押鍵加速度αを演算し、その演算した押鍵加速度αをレジスタに格納する(S10)。押鍵加速度αの演算は、時間差Δtと押鍵加速度αとを対応付けたテーブルを用いて行うことができる。なお、押鍵加速度αは、ここで示すように所定の演算で得られるような加速度に相当する値であればよく、実際の加速度と一致している場合に限らない。
 続いて、CPU35は、圧力センサHがオン(所定の電圧値を以上)になったか否かを判定し(S11)、オンになっていないと判定した場合は(S11;No)、S2に処理を戻す。CPU35は、圧力センサHがオンになったと判定した場合は(S11:Yes)、圧力センサHから出力される信号に基づいてハンマー速度VHを演算し、その演算したハンマー速度VHをレジスタに格納する(S12)。ハンマー速度VHの演算は、圧力センサHから出力される信号の電圧値とハンマー速度VHとを対応付けたテーブルを用いて行うことができる。なお、ハンマー速度VHは、ここで示すような演算で得られるような速度に相当する値であればよく、実際の速度と一致している場合に限らない。続いて、CPU35は、S3においてレジスタに格納した鍵番号と、S10においてレジスタに格納した押鍵加速度αと、S12においてレジスタに格納したハンマー速度VHとを有するノートオンコマンドを作成し、それを音源部40の制御部41へ送信する(S13)。
 また、CPU35は、S2において、スイッチAがオンからオフに変化したと判定した場合は(S2;オフ)、そのオフになったスイッチAに対応する鍵の鍵番号を検出し、その検出した鍵番号をレジスタに格納する(S14)。CPU35は、そのレジスタに格納した鍵番号を有するノートオフコマンドを音源部40の制御部41へ送信し(S15)、対応する鍵の時間tAB、tBC、ハンマー速度VH、押鍵加速度αをリセットする(S16)。
 また、CPU35は、S5において、スイッチBがオンからオフに変化したと判定した場合は(S5;オフ)、時間tBCの計測中でなければ(S17;No)、S8に処理を進め、時間tBCの計測中であれば(S17;Yes)、対応する鍵の時間tBCをリセットして(S18)、S9に処理を進める。
 このように、CPU35は、検出部75(スイッチA~C、圧力センサH)による検出結果に基づいて、ノートオンコマンドおよびノートオフコマンド等の指示信号を音源部40に出力する。
(制御部41による生成態様の調整)
 図7に示すように、制御部41は、CPU35からコマンドを受信したか否かを判定し(S20)、コマンドを受信したと判定した場合は(S20;Yes)、その受信したコマンドがノートオンコマンドであるか否かを判定する(S21)。ここで、制御部41は、ノートオンコマンドであると判定した場合は(S21:Yes)、その受信したノートオンコマンドに含まれる各データ、つまり、鍵番号、押鍵加速度αおよびハンマー速度VHをレジスタに格納する(S22)。
 続いて、制御部41は、打弦音量テーブル44(図4(a))を参照し、レジスタに格納されているハンマー速度VHに対応付けられている打弦音量VoDを選択し、その選択した打弦音量VoDをレジスタに格納する(S23)。続いて、制御部41は、棚板衝突音量テーブル45(図4(b))に規定される押鍵加速度αと棚板衝突音量VoTとの関係のなかからS23で選択した打弦音量VoDに対応する関係を参照し、レジスタに格納されている押鍵加速度αに対応付けられている棚板衝突音量VoTを選択し、その選択した棚板衝突音量VoTをレジスタに格納する(S24)。続いて、制御部41は、遅延時間テーブル46(図5)に規定される押鍵加速度αと遅延時間t1、t2との関係のなかからS23で選択した打弦音量VoDに対応する関係を参照し、レジスタに格納されている押鍵加速度αに対応付けられている遅延時間t1、t2を選択し、その選択した遅延時間t1,t2をレジスタに格納する(S25)。
 続いて、制御部41は、遅延時間t1、t2に対応するタイミングを得るための経過時間を計測するために、タイマーのカウントを開始する(S26)。また、制御部41は、打弦音波形メモリ42(図3)から打弦音波形データを読出している状態であることを示す読出状態フラグDと、棚板衝突音波形メモリ43(図3)から棚板衝突音波形データを読出している状態であることを示す読出状態フラグTとをそれぞれ0にリセットし(S27)、S20に処理を戻す。
 制御部41は、S21において、受信したコマンドはノートオンコマンドではないと判定した場合は(S21;No)、受信したコマンドはノートオフコマンドであるか否かを判定する(S28)。制御部41は、ノートオフコマンドではないと判定した場合は(S28;No)、S20に処理を戻す。制御部41は、ノートオフコマンドであると判定した場合は(S28;Yes)、ノートオフコマンドに含まれる鍵番号などのデータをレジスタに格納する(S29)。続いて、制御部41は、生成中の打弦音波形データに乗算するエンベロープをリリース波形に変更し(S30)、離鍵状態を示すリリース状態フラグRを1にセットする(S31)。
 そして、制御部41は、例えば、次の処理サイクルにて、コマンドを受信していないと判定すると(S20;No)、最小単位時間が経過したか否かを判定し(図8のS32)、経過していない場合は(S32;No)、S20に処理を戻す。ここで、最小単位時間とは、S26においてカウントを開始したタイマーがカウントするタイマクロック1周期分の時間である。
 続いて、制御部41は、最小単位時間が経過したと判定した場合は(S32;Yes)、読出状態フラグDが0であるか否かを判定する(S33)。制御部41は、読出状態フラグDが0であると判定した場合は(S33;Yes)、打弦音の発生タイミングを決定するための遅延時間t1のデクリメントを開始する(S34)。続いて、制御部41は、遅延時間t1が0になったか否か、つまり、打弦音の発生タイミングになったか否かを判定する(S35)。制御部41は、t1が0ではないと判定した場合は(S35;No)、S39に処理を進める。制御部41は、t1が0になったと判定した場合は(S35;Yes)、打弦音波形メモリ42(図3)を参照し、レジスタに格納されている鍵番号に対応付けられている打弦音波形データを選択し、その読出しを開始する(S36)。続いて、制御部41は、読み出した打弦音波形データにエンベロープ波形を乗算するエンベロープ処理を開始する(S37)。なお、エンベロープ処理には、公知のADSR(Attack、Decay、Sustain、Release)制御が施される。
 続いて、制御部41は、読出状態フラグDを1にセットし(S38)、読出状態フラグTが0であるか否かを判定する(S39)。ここで、制御部41は、読出状態フラグTが0であると判定した場合は(S39;Yes)、棚板衝突音の発生タイミングを決定するための遅延時間t2のデクリメントを開始する(S40)。続いて、制御部41は、遅延時間t2が0になったか否か、つまり、棚板衝突音の発生タイミングになったか否かを判定する(S41)。制御部41は、t2が0ではないと判定した場合は(S51;No)、S44に処理を進める。制御部41は、t2が0になったと判定した場合は(S41;Yes)、棚板衝突音波形メモリ43(図3)を参照し、レジスタに格納されている鍵番号に対応付けられている棚板衝突音波形データを選択し、その読出しを開始する(S42)。続いて、制御部41は、読出状態フラグTを1にセットする(S43)。
 続いて、制御部41は、S20(図7)に処理を戻し、コマンドを受信していないと判定すると(S20;No)、S32(図8)に処理を進める。制御部41は、最小時間が経過したと判定すると(S32;Yes)、先のS38において読出状態フラグDが1にセットされているため、読出状態フラグDが0にリセットされていないと判定して(S33;No)、S39に処理を進める。続いて、制御部41は、先のS43において読出状態フラグTが1にセットされているため、読出状態フラグTが0にリセットされていないと判定し(S39;No)、S44(図9)へ処理を進める。ここで、制御部41は、読出状態フラグDが1にセットされているか否かを判定し(S44)、読出状態フラグDが1でないと判定すると(S44;No)、S49に処理を進める。制御部41は、読出状態フラグDが1であると判定すると(S44;Yes)、先のS36において読出しを開始した打弦音波形データの読出しと、打弦音波形データにエンベロープを乗算する処理とを継続する(S45)。
 続いて、制御部41は、リリース状態フラグRが1にセットされているか否か、つまり、離鍵状態になったか否かを判定し(S46)、リリース状態フラグRが1ではないと判定した場合は(S46;No)、読出状態フラグTが1にセットされているか否かを判定する(S49)。ここで、制御部41は、読出状態フラグTが1ではないと判定した場合は(S49;No)、S52に処理を進める。制御部41は、読出状態フラグTが1であると判定した場合は(S49;Yes)、棚板衝突音波形データの読出しを継続する(S50)。
 続いて、制御部41は、読出状態フラグDまたは読出状態フラグTが1にセットされているか否か、つまり、打弦音波形データおよび棚板衝突音波形データの少なくとも一方が読出中であるか否かを判定する(S52)。制御部41は、読出状態フラグDおよびTが1ではない(双方が0である)と判定した場合は(S52;No)、図7のS20に処理を戻す。制御部41は、読出状態フラグDまたはTが1であると判定した場合は(S52;Yes)、現時点で読み出されている打弦音波形データおよび棚板衝突音波形データのレベルを、打弦音量VoDおよび棚板衝突音量VoTに応じたレベルに調整する(S53)。
 続いて、制御部41は、そのレベル調整された打弦音波形データおよび棚板衝突音波形データを加算した波形データをサウンドシステム38(図2)に供給するように供給部47を制御し(S54)、S20(図7)に処理を戻す。この加算により生成された加算波形データに含まれる打弦音および棚板衝突音は、遅延時間t1、t2に応じて発生タイミングが調整され、打弦音量VoDおよび棚板衝突音量VoTに応じて出力レベルが調整されている。なお、一方の波形データが読み出されていない場合には、実質的には加算されるわけではなく、読み出されている波形データが出力されることになる。
 このような処理によれば、押鍵加速度αが小さい場合、加算波形データは、押鍵加速度αが大きい場合に比べて、打弦音の遅延時間t1よりも棚板衝突音の遅延時間t2の方が長く設定された状態、または遅延時間t1よりも遅延時間t2の方が短いときに時間差が少なく設定された状態で得られたデータである。 
 一方、上記と同じ強さで鍵が押下された場合(ハンマー速度VHが同じ場合)において、押鍵加速度αが大きい場合、押鍵加速度αが小さい場合に比べて、棚板衝突音の遅延時間t2に対する打弦音の遅延時間t1がさらに長く設定された状態で得られたデータである。すなわち、ハンマー速度VHが同じ場合に押鍵加速度αが大きいほど、棚板衝突音の発生タイミングから打弦音の発生タイミングまでの時間が長くなる。このため、サウンドシステム38では、図13に示す例のように、押鍵加速度αが大きい(強打加速)ほど、棚板衝突音の発生タイミングから打弦音の発生タイミングまでの遅れを大きくすることを再現することができる。また、同じ押鍵加速度αであっても、ハンマー速度VHが小さい場合、打弦音量VoDおよび棚板衝突音量VoTが小さく設定されているため、サウンドシステム38から発生する打弦音および棚板衝突音は、それぞれ小さくなる。さらに、同じ打弦音量の場合であっても、つまり、ハンマー速度VHが同一であっても、押鍵加速度αの違いによって棚板衝突音量VoTが変化する。図13に示すように、「強打」よりも押鍵加速度αが大きい「強打加速」の場合は、棚板衝突音の音量は、「強打」の場合よりも大きい。また、「強打」よりも押鍵加速度αが小さい「強打減速」の場合は、棚板衝突音の音量は、「強打」の場合よりも小さい。
 つまり、制御部41は、押鍵加速度αにより棚板衝突音量VoTと、打弦音および棚板衝突音の発生タイミング(遅延時間t1、t2)とが決定される。ハンマー速度VHにより打弦音量VoDが決定されるというアコースティックピアノにおける物理現象を再現することができるため、アコースティックピアノにおける演奏表現に応じた発音を再現することができる。
 また、制御部41は、受信したコマンドはノートオンコマンドではないと判定した場合は(図7のS21;No)、受信したコマンドがノートオフコマンドであるか否かを判定し(S28)、制御部41は、ノートオフコマンドではないと判定した場合は(S28;No)、S20に処理を戻す。制御部41は、ノートオフコマンドであると判定した場合は(S28;Yes)、ノートオフコマンドに含まれる鍵番号などのデータをレジスタに格納する(S29)。続いて、制御部41は、生成中の打弦音波形データに乗算するエンベロープをリリース波形に変更し(S30)、離鍵状態を示すリリース状態フラグRを1にセットし(S31)、S20に処理を戻す。
 S46(図9)の判定処理において、リリース状態フラグRが1にセットされている状態では、制御部41は、リリース状態フラグRが1であると判定し、つまり、離鍵されたと判定する(図9のS46;Yes)。この場合、制御部41は、エンベロープレベルが0になったか否かを判定し(S47)、エンベロープレベルが0ではないと判定した場合は(S47;No)、S49に処理を進める。制御部41は、エンベロープレベルが0になったと判定した場合は(S47;Yes)、読出状態フラグD、読出状態フラグTおよびリリース状態フラグRをそれぞれ0にリセットし(S48)、S49に処理を進める。
[発音制御の機能構成]
 ここまで、発音制御を、処理の流れとしてフローチャートを用いて説明した。続いて、発音制御を、電子鍵盤楽器1の機能構成としてブロック図を用いて説明する。
 図10は、電子鍵盤楽器の機能を示すブロック図である。図10において、図2および図3と同じ構成を示す部分は、同じ符号を付し、その説明を省略する。CPU35においては、制御信号生成部350、打弦速度算出部351および加速度算出部355の各機能が実現されている。制御部41においては、信号生成部110、打弦音量調整部411、棚板衝突音量調整部412、遅延調整部415の各機能が実現されている。
 信号生成部110は、制御信号生成部350、打弦音量調整部411、棚板衝突音量調整部412、および遅延調整部415から出力される各パラメータに基づいて、打弦音を示す信号(打弦音信号)および棚板衝突音を示す信号(棚板衝突音信号)を生成して出力する。
 制御信号生成部350は、検出部75から出力される検出信号に基づいて、発音内容を規定する制御信号を生成する。検出信号には、鍵を示す情報KC、スイッチA~Cがオンのときにそれぞれ出力される信号KP1、KP2、KP3、圧力センサHの出力信号VPを含む。この制御信号は、この例では、MIDI形式のデータであって、ノート番号Note、ノートオンNonおよびノートオフNoffを生成して信号生成部110に出力する。制御信号生成部350は、検出部75から信号VPが出力されると、ノートオンNonを生成して出力する。ノート番号Noteは、信号VPに対応して出力された信号KCに基づいて決定される。一方、制御信号生成部350は、ノートオンNonを生成した後に、対応する鍵番号KCの信号KP1の出力が停止されると、ノートオフNoffを生成して出力する。
 打弦速度算出部351は、検出部75から出力される信号に基づいて、ハンマー速度VHを算出する。例えば、VPの電圧値に基づいてハンマー速度VHが算出される。加速度算出部355は、検出部75から出力される信号に基づいて、押鍵加速度αを算出する。例えば、KP1とKP2との出力時間差(tABに対応)およびKP2とKP3との出力時間差(tBCに対応)に基づいて押鍵加速度αが算出される。ハンマー速度VHおよび押鍵加速度αは、上述した制御信号に対応付けて出力される。
 打弦音量調整部411は、打弦音量テーブル44を参照して、ハンマー速度VHから打弦音量VoDを決定する。棚板衝突音量調整部412は、棚板衝突音量テーブル45を参照して、打弦音量VoDと押鍵加速度αとから棚板衝突音量VoTを決定する。遅延調整部415は、遅延時間テーブル46を参照して、打弦音量VoDと押鍵加速度αとから遅延時間t1、t2を決定する。
 図11は、信号生成部の機能を示すブロック図であって、特に、打弦音信号生成部の機能を示すブロック図である。信号生成部110は、打弦音信号生成部1100、棚板衝突音信号生成部1200および波形合成部1112を含む。打弦音信号生成部1100は、検出部75から出力される信号に基づいて、打弦音信号を生成する。棚板衝突音信号生成部1200は、検出部75から出力される検出信号に基づいて、衝突音信号を生成する。波形合成部1112は、打弦音信号生成部1100において生成される打弦音信号と、棚板衝突音信号生成部1200において生成される棚板衝突音信号とを合成して、音信号Soutとして出力する。音信号Soutは、供給部47からサウンドシステム38に供給される。
 打弦音信号生成部1100は、波形読出部111(波形読出部111-k;k=1~n)、EV(エンベロープ)波形生成部112(112-k;k=1~n)、乗算器113(113-k;k=1~n)、遅延器115(115-k;k=1~n)および増幅器116(116-k;k=1~n)を備える。上記の「n」は、同時に発音できる数(同時に生成できる音信号の数)に対応し、この例では32である。すなわち、この打弦音信号生成部1100によれば、32回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で33回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。
 波形読出部111-1は、制御信号生成部350から得られた制御信号(例えばノートオンNon)に基づいて、打弦音波形メモリ42から読み出すべき打弦音波形データSW-1を選択して読み出して、ノート番号Noteに応じた音高の音信号を生成する。波形読出部111-1は、ノートオフNoffに応じて生成した音信号が消音するまで、打弦音波形データSWを読み出し続ける。
 EV波形生成部112-1は制御信号生成部350から得られた制御信号および予め設定されたパラメータに基づいて、エンベロープ波形を生成する。例えば、エンベロープ波形は、アタックレベルAL、アタックタイムAT、ディケイタイムDT、サスティンレベルSLおよびリリースタイムRTのパラメータで規定される。
 乗算器113-1は、波形読出部111-1において生成された音信号に対して、EV波形生成部112-1において生成されたエンベロープ波形を乗算し、遅延器115-1に出力する。
 遅延器115-1は、設定された遅延時間に応じて音信号を遅延させて増幅器116-1に出力する。この遅延時間は、遅延調整部415により決定された遅延時間t1に基づいて設定される。このようにして、遅延調整部415は、打弦音信号の発生タイミングを調整する。
 増幅器116-1は、設定された増幅率に応じて音信号を増幅させて波形合成部1112に出力する。この増幅率は、打弦音量調整部141において決定された打弦音量VoDに基づいて設定される。このようにして、打弦音量調整部141は、打弦音量CoDに基づいて打弦音信号の出力レベルを調整する。
 なお、k=1の場合(k=1~n)について例示したが、波形読出部111-1から打弦音波形データSW-1が読み出されているときに次の押鍵がある度に、k=2、3、4・・・と順に、制御信号生成部350から得られた制御信号が適用されていく。例えば、次の押鍵であれば、k=2の構成に制御信号が適用されて、上記と同様に乗算器113-2から音信号が出力される。この音信号は、遅延器115-2において遅延され、増幅器116-2において増幅されて、波形合成部1112に出力される。
 図12は、信号生成部の機能を示すブロック図であって、特に、棚板衝突音信号生成部の機能を示すブロック図である。棚板衝突音信号生成部1200は、波形読出部121(波形読出部121-j;j=1~m)、遅延器125(125-j;j=1~m)および増幅器126(126-j;j=1~m)を備える。上記の「m」は、同時に発音できる数(同時に生成できる音信号の数)に対応し、この例では32である。ここでは、「m」は、打弦音信号生成部1100における「n」と同じである。この棚板衝突音信号生成部1200によれば、32回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で33回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。なお、ほとんどの場合には、棚板衝突音波形データCWの読み出しが打弦音波形データSWの読み出しよりも短い時間で終了するため、「m」は「n」より少なくてもよい(「m<n」)。
 波形読出部121-1は、制御信号生成部350から得られた制御信号(例えばノートオンNon)に基づいて、棚板衝突音波形メモリ43から読み出すべき衝突音波形データCW-1を選択して読み出して音信号を生成し、遅延器125-1に出力する。上述したように、波形読出部121-1は、ノートオフNoffとは関係なく、衝突音波形データCW-1を最後まで読み出すと、読み出しを終了する。
 遅延器125-1は、設定された遅延時間に応じて音信号を遅延させて増幅器126-1に出力する。この遅延時間は、遅延調整部415により決定された遅延時間t2に基づいて設定される。このようにして、遅延調整部415は、棚板衝突音信号の発生タイミングを調整する。すなわち、遅延調整部415によって、打弦音信号の発生タイミングと、衝突音信号の発生タイミングとの相対関係が調整される。
 増幅器126-1は、設定された増幅率に応じて音信号を増幅させて波形合成部1112に出力する。この増幅率は、棚板衝突音量調整部412において決定された棚板衝突音量VoTに基づいて設定される。このようにして、棚板衝突音量調整部412は、棚板衝突音量VoTに基づいて棚板衝突音信号の出力レベルを調整する。
 なお、j=1の場合(j=1~m)について例示したが、波形読出部121-1から衝突音波形データCW-1が読み出されているときに次の押鍵がある度に、j=2、3、4・・・と順に、制御信号生成部350から得られた制御信号が適用されていく。例えば、次の押鍵であれば、j=2の構成に制御信号が適用されて、上記と同様に、波形読出部121-2から音信号が出力される。この音信号は、遅延器115-2において遅延され、増幅器116-2において増幅されて、波形合成部1112に出力される。
 波形合成部1112は、打弦音信号生成部1100から出力される打弦音信号と、棚板衝突音信号生成部1200から出力される棚板衝突音信号とを合成して、供給部47に出力する。以上が、電子鍵盤楽器1の機能、特に、CPU35および音源部40における機能を実現するための構成の説明である。
[第1実施形態の効果]
(1)上述した第1実施形態の信号供給装置を備えた電子鍵盤楽器1を実施すれば、打弦音量および棚板衝突音量の関係と、打弦音および棚板衝突音の発生タイミングの関係とを調整することができる。このため、実際のアコースティックピアノにおける打弦音量および棚板衝突音量の変化を再現するとともに、打弦音および棚板衝突音の相対的な発音タイミングの変化を再現することができる。つまり、電子鍵盤楽器1を用いれば、アコースティックピアノによる演奏をしたときの発音に近い発音を行うことができる。
(2)押鍵加速度により棚板衝突音量と、打弦音および棚板衝突音の発生タイミングとが決定され、ハンマー速度により打弦音量が決定されるというアコースティックピアノにおける物理現象を再現することができるため、アコースティックピアノにおける演奏表現に応じた発音を再現することができる。
〈他の実施形態〉
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の一実施形態は、以下のように様々な形態に変形することもできる。また、上述した実施形態および以下に説明する変形例は、それぞれ互いに組み合わせて適用することもできる。
(1)押鍵時にスイッチAがオンになってからスイッチBがオンになるまでに要した時間tABに基づいて押鍵速度を演算し、その演算した押鍵速度に基づいて、棚板衝突音量VoTと、遅延時間t1、t2とを決定することもできる。
(2)鍵の動作を検出する機構のひとつとしてスイッチA~Cを用いたが、これに限定されない。例えば、スイッチA~Cに代えて、多分解能または連続量で変化するストロークセンサを用いて、鍵の位置が連続的に検出されるようにしてもよい。たとえば、ハンマー16の所定部位に光センサを設け、その光センサと対向する部位であって可動しない部位に反射部材を設ける。そして、光センサは、反射部材に光を出射し、反射部材にて反射した光を受光し、その受光量の変化に対応する信号をCPU35へ出力する。そして、CPU35は、入力信号の変化に基づいてハンマー速度VHを演算する。また、上記反射部材としてグレースケールが形成された反射部材を用いることもできる。ここで、グレースケールとは、白色および黒色、並びに濃度値が段階的に設定された灰色からなり、画像を白から黒に亘る明暗で表現するために用いられるものである。
(3)スイッチA~Cの感圧スイッチに代えて磁気センサまたは静電容量センサなどのセンサを用いることもできる。
(4)上述の実施形態におけるプログラムの制御では、検出後の処理が十分に早くできるものの前提で圧力センサの出力値を得て、棚板衝突音と打弦音の両方の音の制御をするようにしたが、打弦音より棚板衝突音が先に発音されるときには、スイッチA~Cの情報を得た時点で棚板衝突音を発生させるための処理を開始するようにしてもよい。すなわち、制御の態様についても、種々変更可能であり、上述のフローチャートに限定されるものではない。
(5)上述の実施形態では、ハンマーの打撃による圧力センサの出力で打弦音を制御するようにしたが、スイッチA~Cの少なくとも一部による組み合わせでオンになった時間差から求められる値をベロシティ値として、打弦音量VoDを制御するようにしてもよい。
(6)前述した各実施形態では、音のサンプリング対象のアコースティック楽器は、アコースティックピアノであったが、チェレスタ、チェンバロ(ハープシコード)、グロッケンシュピールなどのアコースティック楽器などでもよい。
(7)打弦音波形データおよび棚板衝突音波形データの生成態様を調整することにより、打弦音および棚板衝突音の音量に代えてあるいは音量に加えて音高および音色の少なくとも1つと、発音タイミングとをそれぞれ調整するように構成することもできる。たとえば、音高または音色と、ハンマー速度または押鍵加速度とを対応付けたテーブルを用い、ハンマー速度または押鍵加速度に応じて打弦音および棚板衝突音を調整する。この構成を備えた電子鍵盤楽器を実施すれば、実際のアコースティックピアノによる演奏に近い音高や音色を再現し、あるいはさらに音量も再現した演奏を行うことができる。
1…電子鍵盤楽器、10…鍵、11…鍵支持部材、11a…軸部材、12…鍵ガイド、13…駆動部、14…鍵フレーム、14a…上板部、14b…前板部、14b1…開口部、14c…底板部、14d…前板部、14e…後板部、14f…底板部、15…ハンマー支持部、15a…軸部材、16…ハンマー、16a…基部、16a1…脚部、16a2…脚部、16b…連結棒、16c…質量体、17…下限ストッパ、17a…ストッパレール、18…上限ストッパ、18a…ストッパレール、18b…緩衝材、19…緩衝部材、20…フレーム、30…演奏操作子、31…設定操作子、32…表示器、36…記憶装置、37…通信インターフェース、38…サウンドシステム、39…バス、40…音源部、41…制御部、42…打弦音波形メモリ、43…棚板衝突音波形メモリ、44…打弦音量テーブル、45…棚板衝突音量テーブル、46…遅延時間テーブル、47…供給部、75…検出部、110…信号生成部、111…波形読出部、112…EV波形生成部、113…乗算器、115…遅延器、116…増幅器、121…波形読出部、125…遅延器、126…増幅器、141…打弦音量調整部、350…制御信号生成部、351…打弦速度算出部、355…加速度算出部、411…打弦音量調整部、412…棚板衝突音量調整部、415…遅延調整部、1100…打弦音信号生成部、1112…波形合成部、1200…棚板衝突音信号生成部

Claims (15)

  1.  操作体に入力された操作に応じた操作体情報および当該操作体に連動する連動部材の動作に応じた連動部材情報を含む指示信号に基づいて、第1音信号と第2音信号とを生成する生成部と、
     前記操作体情報と前記連動部材情報とに基づいて、前記第1音信号と前記第2音信号との関係を調整する調整部と、
     を備える信号供給装置。
  2.  前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との発生タイミングの関係を含む、請求項1に記載の信号供給装置。
  3.  前記調整部は、前記操作体情報に基づいて前記操作体の速度または加速度を算出し、当該速度または加速度に基づいて前記発生タイミングの関係を調整する、請求項2に記載の信号供給装置。
  4.  前記調整部は、前記操作体情報に基づいて前記操作体の加速度を算出し、前記加速度が大きいほど、前記第2音信号の発生タイミングから前記第1音信号の発生タイミングまでの時間が長くなるように、前記発生タイミングの関係を調整する、請求項2に記載の信号供給装置。
  5.  前記調整部は、前記連動部材情報に基づいて前記連動部材の速度をさらに算出し、当該速度に基づいて前記発生タイミングの関係の調整態様を変化させ、当該速度が所定の値である場合において、前記加速度が第1値であるときに前記第2音信号が前記第1音信号より前に発生し、前記加速度が前記第1値よりも小さい第2値であるときに前記第2音信号が前記第1音信号より後に発生するように、前記発生タイミングの関係を調整する、請求項3または請求項4に記載の信号供給装置。
  6.  前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との出力レベルとの関係を含む、請求項1から請求項5のいずれかに記載の信号供給装置。
  7.  前記調整部は、前記連動部材情報に基づいて前記連動部材の速度を算出し、当該速度に基づいて前記出力レベルの関係を調整する、請求項6に記載の信号供給装置。
  8.  前記指示信号は、前記操作体または当該操作体に連動する連動部材を複数の位置で検出する検出部による検出結果に基づいて生成される、請求項1から請求項7のいずれかに記載の信号供給装置。
  9.  前記指示信号は、前記操作体または当該操作体に連動する連動部材を連続的な位置で検出する検出部による検出結果に基づいて生成される、請求項1から請求項7のいずれかに記載の信号供給装置。
  10.  前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との音色の関係を含む、請求項1から請求項9のいずれかに記載の信号供給装置。
  11.  前記関係は、前記第1音信号と前記第2音信号との音高の関係を含む、請求項1から請求項10のいずれかに記載の信号供給装置。
  12.  前記第1音信号は、アコースティック楽器の発音体が発音した楽音を表し、
     前記第2音信号は、前記発音体に発音させる際に操作された演奏操作子と他の部材との衝突によって生じる衝突音を表す、請求項1から請求項11のいずれかに記載の信号供給装置。
  13.  請求項1から請求項12のいずれかに記載の信号供給装置と、
     各々が前記操作体である複数の鍵と、
     各々が前記連動部材である複数のハンマーと、
     を備える鍵盤装置。
  14.  前記複数の鍵は、第1鍵と第2鍵とを含み、
     前記生成部は、前記第1鍵が操作された場合と、前記第2鍵とが操作された場合とで、前記第1音信号の音高を変化させる一方、前記第2音信号の音高を変化させず、または第2音信号の音高を前記第1音信号の音高の変化よりも少ない音高差で変化させる、請求項13に記載の鍵盤装置。
  15.  コンピュータに、
     操作体に入力された操作に応じた操作体情報および当該操作体に連動する連動部材の動作に応じた連動部材情報を含む指示信号に基づいて、第1音信号と第2音信号とを生成し、
     前記操作体情報と前記連動部材情報とに基づいて、前記第1音信号と前記第2音信号との関係を調整する
     ことを実行させるためのプログラム。
PCT/JP2018/010043 2017-03-15 2018-03-14 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム WO2018168952A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019506232A JP6915679B2 (ja) 2017-03-15 2018-03-14 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
CN201880011601.9A CN110291579B (zh) 2017-03-15 2018-03-14 信号供给装置、键盘装置以及存储介质
US16/568,960 US10937403B2 (en) 2017-03-15 2019-09-12 Signal supply device, keyboard device and non-transitory computer-readable storage medium

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-050144 2017-03-15
JP2017050144 2017-03-15

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/568,960 Continuation US10937403B2 (en) 2017-03-15 2019-09-12 Signal supply device, keyboard device and non-transitory computer-readable storage medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018168952A1 true WO2018168952A1 (ja) 2018-09-20

Family

ID=63523205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/010043 WO2018168952A1 (ja) 2017-03-15 2018-03-14 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10937403B2 (ja)
JP (1) JP6915679B2 (ja)
CN (1) CN110291579B (ja)
WO (1) WO2018168952A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7160793B2 (ja) * 2017-03-15 2022-10-25 ヤマハ株式会社 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
WO2018168952A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ヤマハ株式会社 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
WO2019092776A1 (ja) * 2017-11-07 2019-05-16 ヤマハ株式会社 音出力装置
WO2019220623A1 (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 ヤマハ株式会社 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム
FR3084200B1 (fr) * 2018-07-18 2021-06-18 Expressive Controleur haptique ameliore
JP7215927B2 (ja) * 2019-02-19 2023-01-31 株式会社河合楽器製作所 電子鍵盤楽器の鍵盤装置
CN113012668B (zh) * 2019-12-19 2023-12-29 雅马哈株式会社 键盘装置及发音控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365992A (ja) * 1989-08-04 1991-03-20 Yamaha Corp 電子楽器
JPH0962255A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Yamaha Corp 自動演奏鍵盤楽器
JPH11175065A (ja) * 1997-12-11 1999-07-02 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 楽音信号生成装置及び楽音信号生成方法
JP2007322871A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Casio Comput Co Ltd 電子楽器および電子楽器の処理プログラム
JP2010072417A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Casio Computer Co Ltd 電子楽器及び楽音生成のプログラム
JP2014059534A (ja) * 2012-09-19 2014-04-03 Casio Comput Co Ltd 楽音発生装置、楽音発生方法及びプログラム

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3149452B2 (ja) 1991-03-29 2001-03-26 ヤマハ株式会社 電子楽器
JP3887968B2 (ja) 1998-09-18 2007-02-28 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器および鍵速度判定装置
JP4069557B2 (ja) * 1999-12-16 2008-04-02 ヤマハ株式会社 ハンマ検出装置および演奏情報取得装置
JP4046226B2 (ja) * 2003-03-27 2008-02-13 株式会社河合楽器製作所 電子ピアノ
JP4193752B2 (ja) 2004-05-07 2008-12-10 ヤマハ株式会社 自動演奏ピアノ
JP5082525B2 (ja) * 2007-03-19 2012-11-28 ヤマハ株式会社 電子鍵盤楽器およびその制御方法を実現するためのプログラム
JP5162938B2 (ja) * 2007-03-29 2013-03-13 ヤマハ株式会社 楽音発生装置及び鍵盤楽器
US7956261B2 (en) * 2008-03-24 2011-06-07 Yamaha Corporation Pedal apparatus of electronic musical instrument
EP2273487B1 (en) * 2009-06-25 2013-06-05 Yamaha Corporation Keyboard apparatus
JP2011123191A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Roland Corp 電子楽器の鍵操作速度検出装置
JP5605192B2 (ja) 2010-12-02 2014-10-15 ヤマハ株式会社 楽音信号合成方法、プログラムおよび楽音信号合成装置
JP5821230B2 (ja) 2011-03-28 2015-11-24 ヤマハ株式会社 楽音信号生成装置
JP5664581B2 (ja) * 2012-03-19 2015-02-04 カシオ計算機株式会社 楽音発生装置、楽音発生方法及びプログラム
CN103970261B (zh) * 2013-02-05 2017-09-22 宝德科技股份有限公司 输入装置及其反应操作状态的方法
GB2565614B (en) 2014-10-02 2019-06-19 Steinway Inc Hammer velocity measurement system
JP7160793B2 (ja) * 2017-03-15 2022-10-25 ヤマハ株式会社 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
WO2018168952A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ヤマハ株式会社 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
JP6822578B2 (ja) * 2017-10-04 2021-01-27 ヤマハ株式会社 電子楽器
WO2019092776A1 (ja) * 2017-11-07 2019-05-16 ヤマハ株式会社 音出力装置
DE112017008063B4 (de) * 2017-11-07 2024-05-08 Yamaha Corporation Klangquelle, musikalisches tasteninstrument und programm

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365992A (ja) * 1989-08-04 1991-03-20 Yamaha Corp 電子楽器
JPH0962255A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Yamaha Corp 自動演奏鍵盤楽器
JPH11175065A (ja) * 1997-12-11 1999-07-02 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 楽音信号生成装置及び楽音信号生成方法
JP2007322871A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Casio Comput Co Ltd 電子楽器および電子楽器の処理プログラム
JP2010072417A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Casio Computer Co Ltd 電子楽器及び楽音生成のプログラム
JP2014059534A (ja) * 2012-09-19 2014-04-03 Casio Comput Co Ltd 楽音発生装置、楽音発生方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20200005747A1 (en) 2020-01-02
JPWO2018168952A1 (ja) 2019-11-07
JP6915679B2 (ja) 2021-08-04
US10937403B2 (en) 2021-03-02
CN110291579A (zh) 2019-09-27
CN110291579B (zh) 2023-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018168953A1 (ja) 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
WO2018168952A1 (ja) 信号供給装置、鍵盤装置およびプログラム
JP4736883B2 (ja) 自動演奏装置
US8878045B2 (en) Acoustic effect impartment apparatus, and piano
US7429699B2 (en) Electronic musical instrument and recording medium that stores processing program for the electronic musical instrument
JP5162938B2 (ja) 楽音発生装置及び鍵盤楽器
US11961499B2 (en) Sound signal generation device, keyboard instrument and sound signal generation method
US11138961B2 (en) Sound output device and non-transitory computer-readable storage medium
JPH10161648A (ja) 打鍵−打弦特性対応装置、駆動信号−打弦特性対応装置、および鍵盤楽器
JP6149354B2 (ja) 電子鍵盤楽器、方法及びプログラム
JP2005321576A (ja) 自動演奏ピアノ
CN111295706B (zh) 音源、键盘乐器以及记录介质
JP5315883B2 (ja) 電子楽器及び楽音生成のプログラム
WO2019220623A1 (ja) 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム
JP2014130197A (ja) 鍵盤楽器のペダルのハーフポイント特定方法及び装置、並びにプログラム
JP4046226B2 (ja) 電子ピアノ
JP5657868B2 (ja) 楽音制御方法及び楽音制御装置
JP3584585B2 (ja) 電子楽器
JP6394737B2 (ja) 電子鍵盤楽器、方法及びプログラム
JP2011022599A (ja) 演奏情報再生装置
JP2556370Y2 (ja) 電子鍵盤楽器
JP2009265650A (ja) 楽音制御方法及び楽音制御装置
JP2004294834A (ja) 電子ピアノ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18766631

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019506232

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18766631

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1