WO2023182003A1 - 電子楽器 - Google Patents

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WO2023182003A1
WO2023182003A1 PCT/JP2023/009378 JP2023009378W WO2023182003A1 WO 2023182003 A1 WO2023182003 A1 WO 2023182003A1 JP 2023009378 W JP2023009378 W JP 2023009378W WO 2023182003 A1 WO2023182003 A1 WO 2023182003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sound
signal
speaker
phase
listening point
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/009378
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝紘 大野
健太 井奥
健治 石塚
健一 田宮
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
Publication of WO2023182003A1 publication Critical patent/WO2023182003A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC 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
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments

Definitions

  • the present disclosure relates to electronic musical instruments.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling the latency and frequency response (amplitude characteristics and phase characteristics) of an FIR (Finite Impulse Response) filter.
  • FIR Finite Impulse Response
  • one aspect of the present disclosure aims to adjust the amplitude spectrum of sound reaching a listening point from a plurality of speakers to have flat characteristics over a wide range within the audible band.
  • an electronic musical instrument includes: an operation reception unit that accepts performance operations; a first speaker installed above the operation reception unit; a second speaker installed below the section; a signal generating section that generates an original signal according to the performance operation received by the operation receiving section; a signal processing unit that generates a sound signal; and a signal processing unit that drives the first speaker to emit a first sound corresponding to the first sound signal, and drives the first speaker to emit a second sound corresponding to the second sound signal. and a drive unit that drives the second speaker, and the signal processing includes adjusting the phase of at least one of the first sound signal and the second sound signal, thereby adjusting the phase of the first sound signal at a predetermined listening point.
  • the method includes adjustment processing for bringing the phase of the sound and the phase of the second sound at the listening point closer to each other within an audible band.
  • An electronic musical instrument includes an operation reception unit that receives a performance operation, a signal generation unit that generates an original signal according to the performance operation received by the operation reception unit, and a signal processing unit that performs signal processing on the original signal. a signal processing unit that generates a first sound signal and a second sound signal; and a first speaker installed above the operation reception unit so as to emit a first sound according to the first sound signal.
  • the signal processing by adjusting the phase of at least one of the first sound signal and the second sound signal, the phase of the first sound at a predetermined listening point and the phase of the second sound at the listening point are within an audible band. This includes adjustment processing to bring the values closer to each other.
  • FIG. 3 is a front view and a side view of the electronic musical instrument.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the electrical configuration of an electronic musical instrument.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the functional configuration of an electronic musical instrument.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a first frequency band and a second frequency band. This is the amplitude spectrum observed at the listening point.
  • FIG. 2 is a block diagram of an FIR filter. 3 is a flowchart of processing executed by the control device.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the effects of the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a signal processing section in a second embodiment.
  • FIG. 1 is a front view and a side view of an electronic musical instrument 100 according to a first embodiment.
  • the electronic musical instrument 100 is an electronic keyboard instrument that includes a keyboard 11 and a housing 12. Note that in the following description, three axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis) that are orthogonal to each other are assumed.
  • the X-axis is an axis extending in the left-right direction (width direction) of the electronic musical instrument 100.
  • the Y-axis is an axis extending in the front-rear direction (depth direction) of the electronic musical instrument 100.
  • the Z-axis is an axis extending in the vertical direction (height direction) of the electronic musical instrument 100.
  • the Z axis corresponds to the vertical axis.
  • the keyboard 11 is composed of a plurality of keys 13 (white keys and black keys) corresponding to different pitches.
  • the plurality of keys 13 are arranged along the X axis. That is, the direction of the X-axis is the longitudinal direction of the keyboard 11.
  • the performer U plays a desired piece of music by sequentially operating each of the plurality of keys 13. That is, the keyboard 11 is an operation receiving section that receives performance operations by the player U. Performance operations include, for example, key depression and key release.
  • a reference plane C is assumed.
  • the reference plane C is a plane of symmetry of the electronic musical instrument 100.
  • the plane of symmetry is a virtual plane on which the electronic musical instrument 100 is symmetrical.
  • the reference plane C is a virtual plane orthogonal to the X-axis, and passes through the midpoint of the keyboard 11 in the direction of the X-axis.
  • the housing 12 is a structure that supports the keyboard 11.
  • the housing 12 includes a right arm tree 121, a left arm tree 122, a shelf board 123, an upper front board 124, a lower front board 125, and a top board 126 (roof).
  • the shelf board 123 is a plate-like member that supports the keyboard 11 from below.
  • a keyboard 11 and a shelf board 123 are installed between the right arm tree 121 and the left arm tree 122.
  • the upper front plate 124 and the lower front plate 125 are flat plates forming the front surface of the housing 12, and are installed parallel to the XZ plane.
  • the upper front plate 124 is located above the keyboard 11, and the lower front plate 125 is located below the keyboard 11.
  • the top plate 126 is a flat plate that constitutes the top surface of the housing 12.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the electrical configuration of the electronic musical instrument 100.
  • the electronic musical instrument 100 includes a control device 21, a storage device 22, a detection device 23, and a playback device 24.
  • the control device 21 and the storage device 22 constitute a control system 20 that controls the operation of the electronic musical instrument 100.
  • the control system 20 is mounted on the electronic musical instrument 100, but the control system 20 may be configured separately from the electronic musical instrument 100.
  • the control system 20 may be realized by an information device such as a smartphone or a tablet terminal.
  • the control device 21 is one or more processors that control the operation of the electronic musical instrument 100. Specifically, for example, CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), SPU (Sound Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), or ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the control device 21 is configured by one or more types of processors such as the following.
  • the storage device 22 is one or more memories that store programs executed by the control device 21 and various data used by the control device 21.
  • a known recording medium such as a semiconductor recording medium and a magnetic recording medium, or a combination of multiple types of recording media is used as the storage device 22.
  • a portable recording medium that can be attached to and detached from the electronic musical instrument 100 or a recording medium that can be accessed by the control device 21 via a communication network (for example, cloud storage) may be used as the storage device 22. good.
  • the detection device 23 is a sensor unit that detects operations performed by the player U on the keyboard 11. Specifically, the detection device 23 outputs performance information E specifying the key 13 operated by the performer U among the plurality of keys 13 forming the keyboard 11.
  • the performance information E is, for example, MIDI (Musical Instrument Digital Interface) event data that specifies a number corresponding to the key 13 operated by the performer U.
  • the playback device 24 emits sound according to the player U's operations on the keyboard 11.
  • the reproduction device 24 includes a first speaker 31 and a second speaker 32.
  • the first speaker 31 and the second speaker 32 are installed in the housing 12.
  • the first speaker 31 is installed on the upper front plate 124 of the housing 12. That is, the first speaker 31 is located at a higher position than the keyboard 11 in the Z-axis direction.
  • the second speaker 32 is installed on the lower front plate 125 of the housing 12. That is, the second speaker 32 is located at a lower position than the keyboard 11 in the Z-axis direction.
  • the first speaker 31 is installed above the keyboard 11, and the second speaker 32 is installed below the keyboard 11.
  • the keyboard 11 is located between the first speaker 31 and the second speaker 32 when viewed from the Y-axis direction.
  • the first speaker 31 and the second speaker 32 they will be collectively referred to as "speaker 3."
  • the first speaker 31 is a stereo speaker including a first left speaker 31L and a first right speaker 31R.
  • the first left speaker 31L and the first right speaker 31R are installed on the upper front plate 124 with the central axis of the diaphragm parallel to the Y-axis.
  • the first left speaker 31L and the first right speaker 31R are installed with an interval in the X-axis direction.
  • the first left speaker 31L is located on the left side of the reference plane C
  • the first right speaker 31R is located on the right side of the reference plane C.
  • the first left speaker 31L and the first right speaker 31R are located at the same distance from the reference plane C.
  • the second speaker 32 is a stereo speaker including a second left speaker 32L and a second right speaker 32R.
  • the second left speaker 32L and the second right speaker 32R are installed on the lower front plate 125 with the central axis of the diaphragm parallel to the Y-axis.
  • the second left speaker 32L and the second right speaker 32R are installed on the lower front plate 125 with an interval in the X-axis direction.
  • the second left speaker 32L is located on the left side of the reference plane C
  • the second right speaker 32R is located on the right side of the reference plane C.
  • the second left speaker 32L and the second right speaker 32R are located at the same distance from the reference plane C.
  • the space (upper front plate 124) where the first left speaker 31L and the first right speaker 31R are installed is narrower than the space (lower front plate 125) where the second left speaker 32L and second right speaker 32R are installed.
  • the first left speaker 31L and the first right speaker 31R have a smaller diameter than the second left speaker 32L and the second right speaker 32R.
  • there is a sound frequency band B1 that can be emitted by the first speaker 31 hereinafter referred to as "first frequency band”
  • second frequency band a sound frequency band that can be emitted by the second speaker 32
  • the first frequency band B1 and the second frequency band B2 are within the audible band.
  • the audible band is, for example, in the range of 20 Hz or more and 20 kHz or less.
  • the first frequency band B1 is a band higher than the second frequency band B2.
  • the first frequency band B1 and the second frequency band B2 partially overlap with each other. That is, a portion of the first frequency band B1 and a portion of the second frequency band B2 overlap with each other.
  • the frequency b1 at the lower end of the first frequency band B1 is located within the second frequency band B2
  • the frequency b2 at the upper end of the second frequency band B2 is located within the first frequency band B1.
  • FIG. 4 shows a frequency band W in which the first frequency band B1 and the second frequency band B2 mutually overlap (hereinafter referred to as "overlapping band").
  • the overlapping band W is a frequency band of a predetermined width within the audible band.
  • the listening point P is a point where the sound emitted from each speaker 3 is mainly heard, and is set at a position spaced apart from the housing 12 of the electronic musical instrument 100.
  • the listening point P is a point corresponding to the head of the player U who plays the electronic musical instrument 100.
  • the midpoint of both ear holes for a player U of standard height is exemplified as the listening point P. That is, the listening point P is located in front of the electronic musical instrument 100 (in the positive direction of the Y-axis).
  • the position of the listening point P on the X-axis is within the range Rx.
  • the range Rx includes the reference plane C and has a width of about 1 m (for example, the reference plane C ⁇ 0.5 m).
  • the listening point P is located on the reference plane C.
  • the position of the listening point P on the Y-axis is within a range Ry spaced apart from the electronic musical instrument 100 in the positive direction of the Y-axis.
  • the range Ry is, for example, a range where the distance from the front end of the keyboard 11 is 1 m or less.
  • the front end of the keyboard 11 is the end of each white key located in the positive direction of the Y-axis.
  • the position of the listening point P on the Z-axis is within a range Rz spaced apart in the positive direction of the Z-axis from the floor surface on which the electronic musical instrument 100 is installed (hereinafter referred to as the "installation surface").
  • the range Rz is, for example, a range in which the distance from the installation surface is 1 m or more and 1.5 m or less.
  • the observed values at a plurality of listening points arranged within the above range may be averaged.
  • the observed values may be weighted and averaged so that the measured value at the listening point near the center of the range is given more weight.
  • a plurality of listening points may be arranged so that the center of the range is densely arranged.
  • the listening point P is located above the keyboard 11. That is, the listening point P is located higher than the surface of the keyboard 11. Therefore, the distance D1 from the first speaker 31 to the listening point P is different from the distance D2 from the second speaker 32 to the listening point P. Specifically, distance D2 exceeds distance D1 (D2>D1).
  • control device 21 has a plurality of functions (signal generation unit 41 , signal processing section 42, and driving section 43).
  • the signal generation unit 41 generates the original signal Q0.
  • the original signal Q0 is a sound signal corresponding to a performance operation received from the player U by the keyboard 11.
  • the original signal Q0 is a stereo signal composed of two left and right channels.
  • the signal generation section 41 is a MIDI sound source that generates an original signal Q0 according to the performance information E outputted by the detection device 23. That is, the original signal Q0 is a signal representing the waveform of one or more pitches corresponding to the keys 13 operated by the performer U.
  • the signal generation unit 41 is, for example, a software sound source realized by the control device 21 executing a sound source program, or a hardware sound source realized by an electronic circuit dedicated to generating the original signal Q0.
  • the signal processing unit 42 generates a first sound signal Q1 and a second sound signal Q2 by signal processing the original signal Q0.
  • the first sound signal Q1 is a stereo signal composed of two left and right channels.
  • the second sound signal Q2 is a stereo signal composed of two left and right channels.
  • the drive unit 43 drives the playback device 24. Specifically, the drive unit 43 drives the first speaker 31 so as to emit a sound (hereinafter referred to as "first sound") according to the first sound signal Q1. Further, the drive unit 43 drives the second speaker 32 so as to emit a second sound (hereinafter referred to as "second sound”) according to the second sound signal Q2.
  • first sound a sound
  • second sound a second sound
  • the drive unit 43 includes a D/A converter that converts the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2 from digital to analog, and an amplifier that amplifies the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2. and.
  • the drive unit 43 outputs a first output signal O1 generated from the first sound signal Q1 to the first speaker 31, and outputs a second output signal O2 generated from the second sound signal Q2 to the second speaker 32.
  • the first output signal O1 is a stereo signal of two left and right channels representing the waveform of the first sound
  • the second output signal O2 is a stereo signal of two left and right channels representing the waveform of the second sound.
  • the first speaker 31 emits the first sound in the first frequency band B1
  • the second speaker 32 emits the second sound in the second frequency band B2.
  • FIG. 5 shows the amplitude spectrum of the sound observed at the listening point P.
  • the amplitude spectrum F1 of the first sound reaching the listening point P from the first speaker 31 and the amplitude spectrum F2 of the second sound reaching the listening point P from the second speaker 32 are illustrated in FIG.
  • Comparative ratio 1 is a form in which signal processing by the signal processing unit 42 is not performed. That is, in Comparative Example 1, the original signal Q0 is commonly supplied to the first speaker 31 and the second speaker 32.
  • the first sound emitted from the first speaker 31 reaches the listening point P after being reflected on the surface of the upper front plate 124 or the surface of the keyboard 11, etc.
  • the second sound emitted from the second speaker 32 reaches the listening point P after being reflected on the surface of the lower front plate 125, the lower surface of the shelf board 123, the installation surface, etc. That is, due to the difference in the positional relationship (i.e., asymmetry) of each speaker 3 with respect to the keyboard 11, the transfer characteristics from the first speaker 31 to the listening point P and the transfer characteristics from the second speaker 32 to the listening point P are different. differ.
  • the distance D1 from the first speaker 31 to the listening point P is different from the distance D2 from the second speaker 32 to the listening point P. Furthermore, the phase characteristics of the first speaker 31 and the second speaker 32 are different due to differences in the size or mechanical/electrical characteristics of the diaphragms. That is, even when a common signal is supplied to the first speaker 31 and the second speaker 32, the frequency characteristics of the sound radiated by the first speaker 31 and the sound radiated by the second speaker 32 are different.
  • phase characteristics differ due to a complex combination of various factors including the phase characteristics of .
  • a common original signal Q0 is supplied to the first speaker 31 and the second speaker 32
  • the phase characteristics of the first sound at the listening point P and the phase characteristics of the first sound at the listening point P are significantly different.
  • the signal processing performed by the signal processing unit 42 of the first embodiment is to adjust the phase of at least one of the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2, thereby adjusting the phase of the first sound at the listening point P and the phase of the first sound at the listening point P. This process brings the phase of the second sound in P closer to each other within the audible band.
  • the specific configuration and operation of the signal processing section 42 will be described in detail below.
  • the signal processing section 42 in FIG. 3 includes a first filter 421 and a second filter 422.
  • the first filter 421 generates the first sound signal Q1 by processing the original signal Q0.
  • the second filter 422 generates a second sound signal Q2 by processing the original signal Q0.
  • Each of the first filter 421 and the second filter 422 includes a FIR (Finite Impulse Response) filter 50 illustrated in FIG. 6 .
  • the FIR filter 50 includes (N-1) delay sections 51[1] to 51[N-1], N multiplication sections 52[1] to 52[N], and one addition section 53. .
  • the original signal Q0 is input as the signal A[1] to the first stage delay unit 51[1].
  • the signal A[n+1] output from the delay section 51[n] is supplied to the next stage delay section 51[n+1] and multiplication section 52[n+1].
  • Adder 53 adds N signals B[1] to B[N] generated by each multiplier 52[n].
  • the adder 53 of the first filter 421 generates the first sound signal Q1
  • the adder 53 of the second filter 422 generates the second sound signal Q2.
  • the FIR filter 50 is a filter that convolves a plurality of coefficients (ie, a predetermined frequency response) on a signal to be processed.
  • the signal processing by the signal processing unit 42 includes bandpass filter processing, delay processing, and adjustment processing.
  • Each of the bandpass filter processing, delay processing, and adjustment processing is realized by one or both of the first filter 421 and the second filter 422. That is, the bandpass filter processing, delay processing, and adjustment processing are realized by the FIR filter 50 illustrated in FIG.
  • Bandpass filter processing is processing that makes the frequency band of the first sound signal Q1 and the frequency band of the second sound signal Q2 different.
  • the band filter processing includes a process in which the first filter 421 extracts the component of the first frequency band B1 from the first sound signal Q1, and a process in which the second filter 422 extracts the component in the second frequency band B2 from the second sound signal Q2. and a process of extracting the components of.
  • the bandpass filter processing includes processing for suppressing peaks in the frequency responses of the first speaker 31 and the second speaker 32 (equalizing processing). As described above, the first frequency band B1 and the second frequency band B2 overlap each other within the overlapping band W.
  • the frequency band of the first sound signal Q1 and the first frequency band B1 of the first speaker 31 may be different. Further, the frequency band of the second sound signal Q2 and the second frequency band B2 of the second speaker 32 may be different. Note that the process of suppressing peaks in the frequency responses of the first speaker 31 and the second speaker 32 may be performed as signal processing separate from the bandpass filter process.
  • the delay process is a process of delaying one of the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2 with respect to the other.
  • the delay process is a first delay caused by the difference between the distance D1 from the first speaker 31 to the listening point P and the distance D2 from the second speaker 32 to the listening point P (hereinafter referred to as "distance difference").
  • This is a process for reducing the phase difference between the sound and the second sound.
  • the phase difference between the first sound and the second sound due to the distance difference is the slope of the phase difference in the overlapping band W.
  • the distance D2 from the second speaker 32 to the listening point P exceeds the distance D1 from the first speaker 31 to the listening point P (D2>D1).
  • the first sound signal Q1 is delayed with respect to the second sound signal Q2 by a time length corresponding to the distance difference (D2-D1).
  • the adjustment process adjusts the phase of at least one of the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2, so that the phase of the first sound at the listening point P and the phase of the second sound at the listening point P are within the audible band.
  • This is a process of bringing the two parts closer to each other. That is, the fine phase difference remaining between the two phases whose slopes have been made almost the same by the delay processing approaches zero in the impulse response by the adjustment processing.
  • the adjustment process adjusts the phase of at least one of the first sound signal Q1 and the second sound signal Q2 to create an overlapping band in which the first frequency band B1 and the second frequency band B2 mutually overlap.
  • the adjustment process is a process of bringing the phase of the first sound and the phase of the second sound closer to each other at each frequency within the overlapping band W.
  • N coefficients K[1] to K[N] in each of the first filter 421 and the second filter 422 are set so that conditions 1 to 3 below are satisfied.
  • N coefficients K[1] to K[N] are set according to the observation results.
  • the frequency response of the transmission system from the input of the original signal Q0 to the signal processing unit 42 to the listening point P (observation point) is observed.
  • N coefficients K[1] to K[N] are stored in the storage device 22.
  • - Condition 1 band filter processing: The frequency band of the first sound signal Q1 and the frequency band of the second sound signal Q2 are different.
  • - Condition 2 delay processing: The first sound signal Q1 is delayed with respect to the second sound signal Q2 by a delay time corresponding to the distance difference (D2-D1).
  • Condition 3 (adjustment process): The phase of the first sound at the listening point P and the phase of the second sound at the listening point P approach each other within the overlapping band W (ideally, they match).
  • the specific procedure for setting the N coefficients K[1] to K[N] is as follows. (1) Determine the characteristics of bandpass filter processing and measure the frequency responses of the two transmission systems. (2) Regarding the phase components of the observed two-frequency response, calculate the phase difference in the overlapping band W. (3) Depending on the slope of the phase difference, determine the side to which a delay is to be added and its time length. (4) Depending on the overall flat phase difference after delay adjustment, determine an impulse response that brings the difference closer to zero. (5) Determine N coefficients K[1] to K[N] from the characteristics, delay characteristics, and impulse response of the bandpass filter.
  • FIG. 7 is a flowchart of the processing executed by the control device 21. For example, the process shown in FIG. 7 is started when the player U operates the keyboard 11.
  • the control device 21 When the process starts, the control device 21 (signal generation unit 41) generates the original signal Q0 according to the performance operation by the player U (S1).
  • the control device 21 (signal processing section 42) generates a first sound signal Q1 and a second sound signal Q2 by signal processing on the original signal Q0 (S2).
  • the signal processing includes bandpass filter processing, delay processing, and adjustment processing.
  • the control device 21 (driving unit 43) drives the first speaker 31 to emit a first sound according to the first sound signal Q1, and to emit a second sound according to the second sound signal Q2.
  • the second speaker 32 is driven (S3).
  • the phase characteristics of the first sound at the listening point P and the phase characteristics of the second sound at the listening point P are significantly different. Therefore, there is a possibility that the component of a specific frequency of the first sound and the component of that frequency of the second sound weaken each other at the listening point P, and the sound pressure perceived by the performer U locally decreases at the frequency. There is. In the above situation, a large dip occurs in the volume heard by the performer U at a specific frequency due to the interference of sounds from the upper and lower speakers.
  • the phase of the first sound reaching the listening point P from the first speaker 31 and the phase of the second sound reaching the listening point P from the second speaker 32 are Adjustment processing is performed to bring these closer to each other within the audible band. Therefore, as understood from the amplitude spectrum Ft of the first embodiment, a local decrease in sound pressure caused by interference between the first sound and the second sound is suppressed. That is, the amplitude spectrum Ft of the sound reaching the listening point P from the first speaker 31 and the second speaker 32 can be adjusted to have a flat characteristic over a wide range within the audible band. Therefore, it is possible to reduce the dip in the volume heard by the performer U at a specific frequency.
  • the first embodiment is an embodiment in which signal processing including adjustment processing is realized by the FIR filter 50.
  • Comparative Example 2 in FIG. 5 is a form in which signal processing (specifically, bandpass filter processing and delay processing) that does not include adjustment processing is realized using an IIR (Infinite Impulse Response) filter.
  • IIR Infinite Impulse Response
  • the local decrease in sound pressure caused by interference between the first sound and the second sound is improved by signal processing using an IIR filter when compared with Comparative Example 1.
  • the phase cannot be freely adjusted. Therefore, in Comparison Example 2, a local decrease in sound pressure due to interference between the first sound and the second sound is still observed at the listening point P, as indicated by the arrow in FIG. That is, in Comparative Example 2, it is not possible to sufficiently reduce the dip at a specific frequency in the volume heard by the performer U.
  • signal processing including adjustment processing is realized by the FIR filter 50.
  • the FIR filter 50 by adjusting N coefficients K[1] to K[N], the phase for each frequency can be changed with high precision. That is, it is possible to bring the phase of the first sound and the phase of the second sound close to each other with high precision over a wide range within the audible band. Therefore, as understood from FIG. 5, according to the first embodiment, a local decrease in sound pressure caused by interference between the first sound and the second sound is suppressed compared to Comparative Example 2. . That is, according to the first embodiment, it is possible to sufficiently reduce the dip at a specific frequency in the volume heard by the performer U.
  • the first sound signal Q1 is Alternatively, a delay is added to the second sound signal Q2 (delay processing). Therefore, despite the configuration in which the distance D1 and the distance D2 are different, it is possible to bring the phase of the first sound and the phase of the second sound close to each other at the listening point P with high precision.
  • FIG. 8 shows the results of observing the sound pressure in the space in front of the electronic musical instrument 100. Specifically, FIG. 8 illustrates the distribution of sound pressure within the reference plane C for each of Comparative Example 2 and the first embodiment. Observation results are also listed for each of a plurality of frequencies (500Hz, 800Hz, 1200Hz) within the audible band.
  • the dark gradation area is an area where the absolute value of sound pressure is large within the range of negative numbers
  • the light gradation area is an area where the absolute value of sound pressure is large within the range of positive numbers.
  • the change in sound pressure over time is sufficiently small compared to the surrounding regions. That is, in comparison example 2, an area ⁇ occurs where the volume heard by the performer U is locally low.
  • the sound pressure changes over a wide range around the listening point P over time. That is, according to the first embodiment, the occurrence of a region ⁇ where the volume locally decreases is suppressed.
  • Comparison Example 2 As can be understood from the measurement results at 800 Hz, there are areas of high sound pressure (light gradation) and areas of low sound pressure (dark gradation) on the circumference around the electronic musical instrument 100. There is a mixture of That is, in Comparative Example 2, the wavefront of the sound emitted from the electronic musical instrument 100 is in a disordered state. Therefore, there is a problem in that the volume perceived by the player U changes even if the player U's head moves slightly. In contrast to Comparison 2, only one of a high sound pressure region and a low sound pressure region exists on the circumference around the electronic musical instrument 100 in the first embodiment.
  • the wavefront of the sound emitted from the electronic musical instrument 100 travels in a concentrically aligned state. Therefore, even if the player U's head moves slightly, the volume perceived by the player U is unlikely to change. Further, for example, a listener located behind the performer U (in the positive direction of the Y-axis) can also hear the performance sound in the same way as the performer U.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the signal processing section 42 in the second embodiment.
  • the signal processing section 42 of the second embodiment includes a delay section 423 in addition to a first filter 421 and a second filter 422 similar to those of the first embodiment.
  • the delay unit 423 is an element that implements the above-described delay processing. That is, the delay unit 423 reduces the phase difference between the first sound and the second sound caused by the distance difference between the distance D1 and the distance D2.
  • the delay unit 423 delays the original signal Q0 by a delay time corresponding to the distance difference (D2-D1) between the distance D2 and the distance D1.
  • the larger the distance difference (D2-D1) the larger the delay time by the delay unit 423 is set.
  • the original signal Q0 after being delayed by the delay section 423 is supplied to the first filter 421. That is, the delay unit 423 delays the first sound signal Q1 with respect to the second sound signal Q2.
  • the difference in the phase characteristics between the first sound and the second sound at the listening point P includes the difference in the transfer characteristics from each speaker to the listening point P, including the distance difference (D2-D1), and the difference in the phase characteristics between each speaker.
  • the FIR filter 50 in the second embodiment functions to reduce the difference in phase between the first sound and the second sound due to differences in transfer characteristics, differences in phase characteristics of each speaker, and the like. That is, in the first embodiment, both the delay processing and the adjustment processing are implemented by the FIR filter 50, whereas in the second embodiment, the delay processing is implemented by the delay section 423, and the adjustment processing is implemented by the FIR filter 50. This is realized by
  • the same effects as in the first embodiment are achieved in the second embodiment as well. Furthermore, in the second embodiment, since the delay processing is implemented by the delay unit 423, the scale of the FIR filter 50 can be reduced. Specifically, the number of taps of the FIR filter 50 is reduced, and as a result, the consumption of resources (for example, the amount of calculation, memory, and power) in the electronic musical instrument 100 is reduced.
  • the configuration in which the electronic musical instrument 100 includes the first speaker 31 and the second speaker 32 is illustrated, but a configuration in which the electronic musical instrument 100 further includes another speaker 3 is also assumed.
  • the number of speakers 3 (number of channels) included in the electronic musical instrument 100 is arbitrary. Among the plurality of speakers 3, one speaker 3 located above the keyboard 11 corresponds to a "first speaker”, and one speaker 3 located below the keyboard 11 corresponds to a "second speaker”.
  • the first speaker 31 has a smaller diameter than the second speaker 32, but the diameter between the first speaker 31 and the second speaker 32 can be set arbitrarily. be.
  • a configuration in which the first speaker 31 has a larger diameter than the second speaker 32, or a configuration in which the first speaker 31 and the second speaker 32 have the same diameter is also assumed.
  • the listening point P is not limited to a point corresponding to the head of the performer U.
  • a position corresponding to the listener's head is exemplified as the listening point P.
  • the listening point P is comprehensively expressed as a point where the first sound and the second sound are to be heard, and has a predetermined positional relationship with respect to the electronic musical instrument 100 (especially each speaker 3). It is also expressed as a point located in
  • the signal processing including bandpass filter processing, delay processing, and adjustment processing is realized by the FIR filter 50, but the above signal processing can be performed using other formats such as an IIR filter. It may be realized by a filter. That is, Comparative Example 2 described above is included within the scope of the present disclosure.
  • Electronic musical instruments to which the present disclosure is applied are not limited to the electronic keyboard instruments exemplified in each of the above embodiments.
  • the present disclosure is applicable to various electronic musical instruments such as electronic percussion instruments or electronic wind instruments.
  • the "operation reception unit" is comprehensively expressed as an element that accepts performance operations, and the keyboard 11 in each of the above embodiments is an example of the "operation reception unit.”
  • the concept of the "operation reception section" includes a head that the player U hits with a striking member (for example, a stick) in an electronic percussion instrument, a key that the player U operates in an electronic wind instrument, and the like.
  • the functions of the electronic musical instrument 100 (control system 20) according to each of the above-mentioned embodiments are performed by the cooperation between one or more processors constituting the control device 21 and the program stored in the storage device 22.
  • the programs exemplified above may be provided in a form stored in a computer-readable recording medium and installed on a computer.
  • the recording medium is, for example, a non-transitory recording medium, and an optical recording medium (optical disk) such as a CD-ROM is a good example, but any known recording medium such as a semiconductor recording medium or a magnetic recording medium is used. Also included are recording media in the form of.
  • non-transitory recording medium includes any recording medium excluding transitory, propagating signals, and does not exclude volatile recording media. Furthermore, in a configuration in which a distribution device distributes a program via a communication network, a recording medium that stores a program in the distribution device corresponds to the above-mentioned non-transitory recording medium.
  • An electronic musical instrument includes an operation reception part that receives a performance operation, a first speaker installed above the operation reception part, and a first speaker installed below the operation reception part. a second speaker installed in the second speaker, a signal generation unit that generates an original signal according to the performance operation received by the operation reception unit, and generates a first sound signal and a second sound signal by signal processing the original signal. a signal processing unit that drives the first speaker to emit a first sound corresponding to the first sound signal, and a second speaker that drives the first speaker to emit a second sound corresponding to the second sound signal.
  • the signal processing includes adjusting the phase of at least one of the first sound signal and the second sound signal, thereby adjusting the phase of the first sound at a predetermined listening point and the phase of the first sound at a predetermined listening point. This includes adjustment processing for bringing the phase of the second sound at the listening point closer to each other within the audible band.
  • adjustment processing is performed to bring the phase of the first sound reaching the listening point from the first speaker and the phase of the second sound reaching the listening point from the second speaker closer to each other within the audible band. be done. Therefore, the possibility that the sound pressure at a specific frequency will locally decrease due to interference between the first sound and the second sound at the listening point is reduced. That is, the amplitude spectrum of the sound reaching the listening point from the first speaker and the second speaker can be adjusted to have flat characteristics over a wide range within the audible band.
  • the "operation reception unit” is, for example, a keyboard that accepts key presses by the user in an electronic keyboard instrument, a head that the user hits with a striking member (for example, a stick) in an electronic percussion instrument, or a key that the user operates in an electronic wind instrument. etc. are included in the concept of "operation reception unit".
  • “Above the operation reception section” means that the position of the first speaker in the vertical direction is higher than the operation reception section, and is not limited to being directly above the operation reception section.
  • “below the operation reception section” means that the position of the second speaker in the vertical direction is lower than the operation reception section, and is not limited to being directly below the operation reception section.
  • the sound emitted from the first speaker reaches the listening point after being reflected, for example, at the operation reception section or an element located above it.
  • the sound emitted from the second speaker reaches the listening point after being reflected, for example, at the operation reception section or an element located below it.
  • the "original signal” is a signal that represents a sound waveform in response to an operation on the operation reception unit.
  • a signal representing a waveform of a sound with a pitch specified by an operation on the operation reception unit and a signal representing a waveform of a sound generated in response to an operation on the operation reception unit are exemplified as the “original signal”.
  • the concept of "original signal” also includes an operation signal (for example, a MIDI signal) representing the content of a performance operation.
  • the first sound signal and the second sound signal are two systems of signals generated from the original signal.
  • the relationship between the first sound signal and the second sound signal is arbitrary.
  • the first sound signal and the second sound signal are signals with different frequency bands.
  • the first sound signal and the second sound signal may be signals having common frequency characteristics.
  • a “listening point” is a point that has a specific spatial or planar positional relationship with respect to the electronic musical instrument. Specifically, the point where the head of the performer who performs the performance operation is located, the point where the head of the listener who listens to the sound of the electronic musical instrument is located (for example, a point behind the performer), etc. ⁇ listening point''. For example, the point of the ear canal of the performer or the listener or the midpoint between the left and right ear canals is exemplified as the "listening point.” For example, in a keyboard instrument, a “listening point” is assumed to be within a plane that passes through the center of the keyboard in the longitudinal direction and is perpendicular to the longitudinal direction.
  • the operation reception unit accepts a performance operation by a player
  • the listening point is a point corresponding to the head of the player.
  • the amplitude spectrum of the sound heard by the player of the electronic musical instrument can be adjusted to have flat characteristics over a wide range within the audible band.
  • the adjustment process is realized using an FIR filter.
  • An FIR filter can change the phase of a signal for each frequency with higher accuracy than, for example, an IIR filter. Therefore, according to the configuration in which the adjustment process is realized by an FIR filter, it is possible to bring the phase of the first sound and the phase of the second sound close to each other with high precision over a wide range within the audible band.
  • the FIR filter is a filter that convolves a signal to be processed with a plurality of coefficients (ie, a predetermined frequency response). A plurality of coefficients of the FIR filter are set so that the phase of the first sound and the phase of the second sound approach each other at the listening point.
  • a first distance from the first speaker to the listening point is different from a second distance from the second speaker to the listening point
  • the signal processing includes delay processing for delaying one of the first sound signal and the second sound signal.
  • the first sound signal or the second sound signal is transmitted to the first sound signal or the second sound signal for a time period corresponding to the difference between the first distance from the first speaker to the listening point and the second distance from the second speaker to the listening point. A delay is given. Therefore, even in a configuration where the first distance and the second distance are different, it is possible to bring the phase of the first sound and the phase of the second sound close to each other with high precision at the listening point.
  • the delay time due to delay processing is affected by various factors in a complex manner, such as the relationship between the phase characteristics of the first speaker and the phase characteristics of the second speaker, and the difference between the first distance and the second distance.
  • the operation reception unit is a keyboard on which a plurality of keys are arranged, and the first speaker is configured to output the first sound in a first frequency band. radiating, the second speaker emits the second sound in a second frequency band, the first frequency band and the second frequency band partially overlap each other, and the adjustment process includes: By adjusting the phase of at least one of the first sound signal and the second sound signal, the first sound signal at the listening point is This is a process of bringing the phase of the sound and the phase of the second sound at the listening point closer to each other.
  • the amplitude spectrum of musical tones that a player of a keyboard instrument listens to while playing can be adjusted to have a flat characteristic over a wide range within the audible band.
  • An electronic musical instrument includes: an operation reception unit that accepts a performance operation; a signal generation unit that generates an original signal according to the performance operation received by the operation reception unit; a signal processing section that generates a first sound signal and a second sound signal through signal processing of the signal; and a signal processing section that is installed above the operation reception section so as to emit a first sound corresponding to the first sound signal.
  • the signal processing adjusts the phase of at least one of the first sound signal and the second sound signal, thereby adjusting the phase of the first sound at a predetermined listening point and the phase of the second sound at the listening point. This includes an adjustment process that brings the signals closer to each other within the audible band.
  • Second speaker 32L...Second left speaker, 32R...Second right speaker, 41...Signal generation section, 42...Signal processing section, 421...First filter, 422...Second filter, 423...Delay section, 43...Drive section, 50 ...FIR filter, 51[1] to 51[N-1]...delay section, 52[1] to 52[N]...multiplication section, 53...addition section.

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Abstract

電子楽器１００は、演奏操作を受付ける鍵盤と、鍵盤に対して上方に設置された第１スピーカ３１と、鍵盤１１に対して下方に設置された第２スピーカ３２と、鍵盤が受付けた演奏操作に応じた原信号Ｑ0を生成する信号生成部４１と、原信号Ｑ0に対する信号処理により第１音信号Ｑ1と第２音信号Ｑ2とを生成する信号処理部４２と、第１音信号Ｑ1に応じた第１音を放射するように第１スピーカ３１を駆動し、第２音信号Ｑ2に応じた第２音を放射するように第２スピーカ３２を駆動する駆動部４３とを具備し、信号処理は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における第１音の位相と受聴点における第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む。

Description

電子楽器
　本開示は、電子楽器に関する。
　音響信号の周波数特性を制御するための各種の技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタのレイテンシおよび周波数レスポンス（振幅特性および位相特性）を制御する技術が開示されている。
特開２０２１－５７７３４号公報
　ところで、例えば鍵盤楽器等の電子楽器においては、演奏者による演奏操作に対応する音が複数のスピーカから放射される。スピーカから放射された音が演奏者等の受聴者の耳に到達するまでの伝達特性は、スピーカ毎に相違する。したがって、各スピーカから受聴者の耳に到達する音が相互に弱め合い、受聴者が知覚する音圧が特定の周波数において局所的に低下する可能性がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、複数のスピーカから受聴点に到達する音の振幅スペクトルを、可聴帯域内の広範囲にわたりフラットな特性に調整することを目的とする。
　以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る電子楽器は、演奏操作を受付ける操作受付部と、前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカと、前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカと、前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、前記原信号に対する信号処理により第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、前記第１音信号に応じた第１音を放射するように前記第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように前記第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む。
　本開示の他の態様に係る電子楽器は、演奏操作を受付ける操作受付部と、前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、前記原信号に対する信号処理により第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、前記第１音信号に応じた第１音を放射するように、前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように、前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む。
電子楽器の正面図および側面図である。 電子楽器の電気的な構成を例示するブロック図である。 電子楽器の機能的な構成を例示するブロック図である。 第１周波数帯域および第２周波数帯域の説明図である。 受聴点において観測される振幅スペクトルである。 ＦＩＲフィルタのブロック図である。 制御装置が実行する処理のフローチャートである。 実施形態の効果の説明図である。 第２実施形態における信号処理部の構成を例示するブロック図である。
Ａ：第１実施形態
　図１は、第１実施形態に係る電子楽器１００の正面図および側面図である。電子楽器１００は、鍵盤１１と筐体１２とを具備する電子鍵盤楽器である。なお、以下の説明においては、相互に直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を想定する。Ｘ軸は、電子楽器１００の左右方向（幅方向）に延在する軸線である。Ｙ軸は、電子楽器１００の前後方向（奥行方向）に延在する軸線である。Ｚ軸は、電子楽器１００の上下方向（高さ方向）に延在する軸線である。Ｚ軸は鉛直軸に相当する。
　鍵盤１１は、相異なる音高に対応する複数の鍵１３（白鍵および黒鍵）で構成される。複数の鍵１３は、Ｘ軸に沿って配列される。すなわち、Ｘ軸の方向は、鍵盤１１の長手方向である。演奏者Ｕは、複数の鍵１３の各々を順次に操作することで所望の楽曲を演奏する。すなわち、鍵盤１１は、演奏者Ｕによる演奏操作を受付ける操作受付部である。演奏操作は、例えば押鍵および離鍵である。なお、以下の説明においては、基準面Ｃを想定する。基準面Ｃは、電子楽器１００の対称面である。対称面は、電子楽器１００が面対称となる仮想的な平面である。具体的には、基準面Ｃは、Ｘ軸に直交する仮想的な平面であり、Ｘ軸の方向における鍵盤１１の中点を通過する。
　筐体１２は、鍵盤１１を支持する構造体である。具体的には、筐体１２は、右腕木１２１と左腕木１２２と棚板１２３と上前板１２４と下前板１２５と天板１２６（屋根）とを具備する。棚板１２３は、鍵盤１１を下方から支持する板状部材である。右腕木１２１と左腕木１２２との間に鍵盤１１および棚板１２３が設置される。上前板１２４および下前板１２５は、筐体１２の前面を構成する平板材であり、ＸＺ平面に平行に設置される。上前板１２４は鍵盤１１の上方に位置し、下前板１２５は鍵盤１１の下方に位置する。天板１２６は、筐体１２の天面を構成する平板材である。
　図２は、電子楽器１００の電気的な構成を例示するブロック図である。電子楽器１００は、制御装置２１と記憶装置２２と検出装置２３と再生装置２４とを具備する。制御装置２１および記憶装置２２は、電子楽器１００の動作を制御する制御システム２０を構成する。なお、第１実施形態においては、制御システム２０が電子楽器１００に搭載された形態を例示するが、制御システム２０は電子楽器１００とは別体で構成されてもよい。例えばスマートフォンまたはタブレット端末等の情報装置により、制御システム２０が実現されてもよい。
　制御装置２１は、電子楽器１００の動作を制御する単数または複数のプロセッサである。具体的には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＳＰＵ（Sound Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の１種類以上のプロセッサにより、制御装置２１が構成される。
　記憶装置２２は、制御装置２１が実行するプログラムと、制御装置２１が使用する各種のデータとを記憶する単数または複数のメモリである。例えば半導体記録媒体および磁気記録媒体等の公知の記録媒体、または複数種の記録媒体の組合せが、記憶装置２２として利用される。なお、例えば、電子楽器１００に対して着脱される可搬型の記録媒体、または、制御装置２１が通信網を介してアクセス可能な記録媒体（例えばクラウドストレージ）が、記憶装置２２として利用されてもよい。
　検出装置２３は、鍵盤１１に対する演奏者Ｕからの操作を検出するセンサユニットである。具体的には、検出装置２３は、鍵盤１１を構成する複数の鍵１３のうち演奏者Ｕが操作した鍵１３を指定する演奏情報Ｅを出力する。演奏情報Ｅは、例えば演奏者Ｕが操作した鍵１３に対応する番号を指定するＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）のイベントデータである。
　再生装置２４は、鍵盤１１に対する演奏者Ｕからの操作に応じた音を放射する。図３に例示される通り、再生装置２４は、第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とを具備する。第１スピーカ３１および第２スピーカ３２は筐体１２に設置される。図１に例示される通り、第１スピーカ３１は、筐体１２の上前板１２４に設置される。すなわち、第１スピーカ３１は、Ｚ軸の方向において鍵盤１１よりも高い位置にある。他方、第２スピーカ３２は、筐体１２の下前板１２５に設置される。すなわち、第２スピーカ３２は、Ｚ軸の方向において鍵盤１１よりも低い位置にある。以上の説明から理解される通り、第１スピーカ３１は鍵盤１１の上方に設置され、第２スピーカ３２は鍵盤１１の下方に設置される。すなわち、Ｙ軸の方向からみて第１スピーカ３１と第２スピーカ３２との間に鍵盤１１が位置する。なお、以下の説明において第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とを特に区別する必要がない場合には両者を「スピーカ３」と総称する。
　第１スピーカ３１は、第１左スピーカ３１Lと第１右スピーカ３１Rとを含むステレオスピーカである。第１左スピーカ３１Lおよび第１右スピーカ３１Rは、振動板の中心軸がＹ軸に平行な状態で上前板１２４に設置される。第１左スピーカ３１Lと第１右スピーカ３１Rとは、Ｘ軸の方向に間隔をあけて設置される。具体的には、電子楽器１００の正面からみて、第１左スピーカ３１Lは基準面Ｃの左側に位置し、第１右スピーカ３１Rは基準面Ｃの右側に位置する。第１左スピーカ３１Lおよび第１右スピーカ３１Rは、基準面Ｃから等距離に位置する。
　第２スピーカ３２は、第２左スピーカ３２Lと第２右スピーカ３２Rとを含むステレオスピーカである。第２左スピーカ３２Lおよび第２右スピーカ３２Rは、振動板の中心軸がＹ軸に平行な状態で下前板１２５に設置される。第２左スピーカ３２Lと第２右スピーカ３２Rとは、Ｘ軸の方向に間隔をあけて下前板１２５に設置される。具体的には、電子楽器１００の正面からみて、第２左スピーカ３２Lは基準面Ｃの左側に位置し、第２右スピーカ３２Rは基準面Ｃの右側に位置する。第２左スピーカ３２Lおよび第２右スピーカ３２Rは、基準面Ｃから等距離に位置する。
　第１左スピーカ３１Lおよび第１右スピーカ３１Rが設置されるスペース（上前板１２４）は、第２左スピーカ３２Lおよび第２右スピーカ３２Rが設置されるスペース（下前板１２５）よりも狭い。以上の事情を考慮して、第１左スピーカ３１Lおよび第１右スピーカ３１Rは、第２左スピーカ３２Lおよび第２右スピーカ３２Rと比較して小口径である。図４に例示される通り、第１スピーカ３１が放射可能な音の周波数帯域（以下「第１周波数帯域」という）Ｂ1と、第２スピーカ３２が放射可能な音の周波数帯域（以下「第２周波数帯域」という）Ｂ2とは相違する。第１周波数帯域Ｂ1および第２周波数帯域Ｂ2は、可聴帯域内の帯域である。可聴帯域は、例えば２０Ｈｚ以上かつ２０ｋＨｚ以下の範囲である。
　第１周波数帯域Ｂ1は第２周波数帯域Ｂ2よりも高域側の帯域である。第１周波数帯域Ｂ1と第２周波数帯域Ｂ2とは、相互に部分的に重複する。すなわち、第１周波数帯域Ｂ1の一部と第２周波数帯域Ｂ2の一部とが相互に重複する。具体的には、第１周波数帯域Ｂ1の下端の周波数ｂ1は、第２周波数帯域Ｂ2内に位置し、第２周波数帯域Ｂ2の上端の周波数ｂ2は、第１周波数帯域Ｂ1内に位置する。図４には、第１周波数帯域Ｂ1と第２周波数帯域Ｂ2とが相互に重複する周波数帯域（以下「重複帯域」という）Ｗが図示されている。重複帯域Ｗは可聴帯域内の所定幅の周波数帯域である。
　図１に例示される通り、第１スピーカ３１および第２スピーカ３２に対して所定の関係にある地点（以下「受聴点」という）Ｐを想定する。受聴点Ｐは、各スピーカ３から放射される音が主に受聴される地点であり、電子楽器１００の筐体１２から離間した位置に設定される。具体的には、受聴点Ｐは、電子楽器１００を演奏する演奏者Ｕの頭部に対応する地点である。例えば、標準的な身長の演奏者Ｕにおける両耳孔の中点が受聴点Ｐとして例示される。すなわち、受聴点Ｐは電子楽器１００の前方（Ｙ軸の正方向）に位置する。
　Ｘ軸上における受聴点Ｐの位置は、範囲Ｒx内にある。範囲Ｒxは、基準面Ｃを含む１ｍ程度の横幅（例えば基準面Ｃ±０．５ｍ）の範囲である。例えば、受聴点Ｐは基準面Ｃ上に位置する。また、Ｙ軸上における受聴点Ｐの位置は、電子楽器１００からＹ軸の正方向に離間した範囲Ｒy内にある。範囲Ｒyは、例えば鍵盤１１の前端からの距離が１ｍ以下の範囲である。鍵盤１１の前端とは、各白鍵のうちＹ軸の正方向に位置する端部である。また、Ｚ軸上における受聴点Ｐの位置は、電子楽器１００が設置される床面（以下「設置面」という）からＺ軸の正方向に離間した範囲Ｒz内にある。範囲Ｒzは、例えば設置面からの距離が１ｍ以上かつ１．５ｍ以下の範囲である。後述する位相等の調整のための音の測定においては、以上の範囲（Ｒx，Ｒy，Ｒz）内に配置された複数の受聴点における観測値の平均をとってもよい。その際、範囲内の中央に近い受聴点での測定値が重視されるよう、観測値を重み付け平均してもよい。または、範囲内の中央が密になるよう複数の受聴点を配置してもよい。
　以上に説明した通り、受聴点Ｐは鍵盤１１の上方に位置する。すなわち、受聴点Ｐは、鍵盤１１の表面よりも高い位置にある。したがって、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの距離Ｄ1と、第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの距離Ｄ2とは相違する。具体的には、距離Ｄ2は距離Ｄ1を上回る（Ｄ2＞Ｄ1）。
　図３に例示される通り、制御装置２１は、記憶装置２２に記憶されたプログラムを実行することで、演奏者Ｕの演奏操作に応じた音を放射するための複数の機能（信号生成部４１，信号処理部４２，駆動部４３）を実現する。
　信号生成部４１は、原信号Ｑ0を生成する。原信号Ｑ0は、鍵盤１１が演奏者Ｕから受付けた演奏操作に応じた音信号である。原信号Ｑ0は、左右２チャンネルで構成されるステレオ信号である。例えば、信号生成部４１は、検出装置２３が出力する演奏情報Ｅに応じた原信号Ｑ0を生成するＭＩＤＩ音源である。すなわち、原信号Ｑ0は、演奏者Ｕが操作した鍵１３に対応する１以上の音高の音の波形を表す信号である。信号生成部４１は、例えば制御装置２１が音源プログラムを実行することで実現されるソフトウェア音源、または、原信号Ｑ0の生成に専用される電子回路により実現されるハードウェア音源である。
　信号処理部４２は、原信号Ｑ0に対する信号処理により第１音信号Ｑ1と第２音信号Ｑ2とを生成する。第１音信号Ｑ1は、左右２チャンネルで構成されるステレオ信号である。同様に、第２音信号Ｑ2は、左右２チャンネルで構成されるステレオ信号である。
　駆動部４３は、再生装置２４を駆動する。具体的には、駆動部４３は、第１音信号Ｑ1に応じた音（以下「第１音」という）を放射するように第１スピーカ３１を駆動する。また、駆動部４３は、第２音信号Ｑ2に応じた音（以下「第２音」という）第２音を放射するように第２スピーカ３２を駆動する。
　具体的には、駆動部４３は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2をデジタルからアナログに変換するＤ/Ａ変換器と、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2を増幅する増幅器とを具備する。駆動部４３は、第１音信号Ｑ1から生成した第１出力信号Ｏ1を第１スピーカ３１に出力し、第２音信号Ｑ2から生成した第２出力信号Ｏ2を第２スピーカ３２に出力する。第１出力信号Ｏ1は、第１音の波形を表す左右２チャンネルのステレオ信号であり、第２出力信号Ｏ2は、第２音の波形を表す左右２チャンネルのステレオ信号である。以上の例示の通り、第１スピーカ３１は、第１周波数帯域Ｂ1の第１音を放射し、第２スピーカ３２は、第２周波数帯域Ｂ2の第２音を放射する。
　図５は、受聴点Ｐにおいて観測される音の振幅スペクトルである。第１スピーカ３１から受聴点Ｐに到達する第１音の振幅スペクトルＦ1と、第２スピーカ３２から受聴点Ｐに到達する第２音の振幅スペクトルＦ2とが、図５には図示されている。対比例１は、信号処理部４２による信号処理が実行されない形態である。すなわち、対比例１においては、原信号Ｑ0が第１スピーカ３１および第２スピーカ３２に対して共通に供給される。
　第１スピーカ３１から放射される第１音は、上前板１２４の表面または鍵盤１１の表面等において反射してから受聴点Ｐに到達する。他方、第２スピーカ３２から放射される第２音は、下前板１２５の表面、棚板１２３の下面または設置面等において反射してから受聴点Ｐに到達する。すなわち、鍵盤１１に対する各スピーカ３の位置関係の相違（すなわち非対称性）に起因して、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの伝達特性と第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの伝達特性とは相違する。また、前述の通り、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの距離Ｄ1と、第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの距離Ｄ2とは相違する。さらに、振動板のサイズまたは機械的・電気的特性の相違に起因して、第１スピーカ３１と第２スピーカ３２との間では位相特性が相違する。すなわち、第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とに共通の信号を供給した場合でも、第１スピーカ３１による放射音と第２スピーカ３２による放射音との間では周波数特性が相違する。
　以上の通り、受聴点Ｐに到達する第１音と第２音との間では、各スピーカ３から受聴点Ｐまでの伝達特性と、各スピーカ３から受聴点Ｐまでの距離と、スピーカ３自体の位相特性とを含む多様な要素に複合的に起因して位相特性が相違する。第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とに共通の原信号Ｑ0が供給される対比例１においては、以上の相違に起因して、受聴点Ｐにおける第１音の位相特性と受聴点Ｐにおける第２音の位相特性とが顕著に相違する。第１実施形態の信号処理部４２が実行する信号処理は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2の少なくとも一方の位相を調整することで、受聴点Ｐにおける第１音の位相と受聴点Ｐにおける第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける処理である。信号処理部４２の具体的な構成および動作について以下に詳述する。
　図３の信号処理部４２は、第１フィルタ４２１と第２フィルタ４２２とを具備する。第１フィルタ４２１は、原信号Ｑ0を処理することで第１音信号Ｑ1を生成する。第２フィルタ４２２は、原信号Ｑ0を処理することで第２音信号Ｑ2を生成する。第１フィルタ４２１および第２フィルタ４２２の各々は、図６に例示されるＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ５０を含む。
　ＦＩＲフィルタ５０は、(Ｎ－１)個の遅延部５１[1]～５１[N-1]とＮ個の乗算部５２[1]～５２[N]と１個の加算部５３とを含む。各遅延部５１[n]（ｎ＝１～Ｎ－１）は、信号Ａ[n]を所定の時間だけ遅延させることで信号Ａ[n+1]を生成する。第１段目の遅延部５１[1]には、原信号Ｑ0が信号Ａ[1]として入力される。遅延部５１[n]が出力する信号Ａ[n+1]は、次段の遅延部５１[n+1]と乗算部５２[n+1]とに供給される。
　各乗算部５２[n]（ｎ＝１～Ｎ）は、信号Ａ[n]に係数Ｋ[n]を乗算することで信号Ｂ[n]を生成する。加算部５３は、各乗算部５２[n]が生成するＮ個の信号Ｂ[1]～Ｂ[N]を加算する。第１フィルタ４２１の加算部５３により第１音信号Ｑ1が生成され、第２フィルタ４２２の加算部５３により第２音信号Ｑ2が生成される。以上の説明から理解される通り、ＦＩＲフィルタ５０は、処理対象の信号に対して複数の係数（すなわち所定の周波数レスポンス）を畳込むフィルタである。
　信号処理部４２による信号処理は、帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理とを含む。帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理との各々は、第１フィルタ４２１および第２フィルタ４２２の一方または双方により実現される。すなわち、帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理とは、図６に例示したＦＩＲフィルタ５０により実現される。
　帯域フィルタ処理は、第１音信号Ｑ1の周波数帯域と第２音信号Ｑ2の周波数帯域とを相違させる処理である。具体的には、帯域フィルタ処理は、第１フィルタ４２１により第１音信号Ｑ1から第１周波数帯域Ｂ1の成分を抽出する処理と、第２フィルタ４２２により第２音信号Ｑ2から第２周波数帯域Ｂ2の成分を抽出する処理とを含む。また、帯域フィルタ処理は、以上の処理に加えて、第１スピーカ３１および第２スピーカ３２の周波数応答におけるピークを抑制する処理（イコライジング処理）を含む。前述の通り、第１周波数帯域Ｂ1と第２周波数帯域Ｂ2とは、重複帯域Ｗ内において相互に重複する。なお、第１音信号Ｑ1の周波数帯域と第１スピーカ３１の第１周波数帯域Ｂ1とは相違してもよい。また、第２音信号Ｑ2の周波数帯域と第２スピーカ３２の第２周波数帯域Ｂ2とは相違してもよい。なお、第１スピーカ３１および第２スピーカ３２の周波数応答におけるピークを抑制する処理は、帯域フィルタ処理とは別個の信号処理として実行されてよい。
　遅延処理は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2の一方を他方に対して遅延させる処理である。具体的には、遅延処理は、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの距離Ｄ1と第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの距離Ｄ2との差異（以下「距離差」という）に起因した第１音と第２音との位相差を低減するための処理である。具体的には、距離差に起因した第１音と第２音との位相差は、重複帯域Ｗにおける位相差の傾きである。前述の通り、第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの距離Ｄ2は、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの距離Ｄ1を上回る（Ｄ2＞Ｄ1）。以上の距離差を考慮して、第１実施形態の遅延処理においては、距離差（Ｄ2－Ｄ1）に応じた時間長だけ、第１音信号Ｑ1を第２音信号Ｑ2に対して遅延させる。
　調整処理は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2の少なくとも一方の位相を調整することで、受聴点Ｐにおける第１音の位相と受聴点Ｐにおける第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける処理である。すなわち、遅延処理で傾きがほぼ同じにされた２位相に残る細かい位相差が、調整処理によりインパルス応答でゼロに近付く。具体的には、調整処理は、第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2の少なくとも一方の位相を調整することで、第１周波数帯域Ｂ1と第２周波数帯域Ｂ2とが相互に重複する重複帯域Ｗ内において、受聴点Ｐにおける第１音の位相と受聴点Ｐにおける第２音の位相とを相互に近付ける。すなわち、調整処理は、重複帯域Ｗ内の各周波数において第１音の位相と第２音の位相とを近付ける処理である。
　帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理との各々の条件は、第１フィルタ４２１および第２フィルタ４２２の各々におけるＮ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]に応じて制御される。第１実施形態においては、以下の条件１から条件３が成立するように、第１フィルタ４２１および第２フィルタ４２２の各々におけるＮ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]が設定される。具体的には、電子楽器１００の設計の段階において、第１スピーカ３１および第２スピーカ３２の各々から受聴点Ｐに到達する音を観測し、以下の条件１から条件３が成立するように、観測結果に応じてＮ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]が設定される。例えば、信号処理部４２に対する原信号Ｑ0の入力から受聴点Ｐ（観測点）までの伝達系の周波数応答が観測される。Ｎ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]は記憶装置２２に記憶される。・条件１（帯域フィルタ処理）：第１音信号Ｑ1の周波数帯域と第２音信号Ｑ2の周波数帯域とが相違する。・条件２（遅延処理）： 距離差（Ｄ2－Ｄ1）に応じた遅延時間だけ第１音信号Ｑ1を第２音信号Ｑ2に対して遅延させる。・条件３（調整処理）： 受聴点Ｐにおける第１音の位相と受聴点Ｐにおける第２音の位相とが重複帯域Ｗ内において相互に近付く（理想的には一致する）。
　Ｎ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]を設定するための具体的な手順は以下の通りである。（１）帯域フィルタ処理の特性を決定し、２つの伝達系の周波数応答を測定する。（２）観測された２周波数応答の位相成分に関し、重複帯域Ｗでの位相差分を算出する。（３）その位相差分の傾きに応じて、遅延を入れる側及びその時間長を決定する。（４）遅延調整後の全体的にはフラットな位相差分に応じて、その差分をゼロに近づけるインパルス応答を決定する。（５）帯域フィルタの特性、遅延特性およびインパルス応答から、Ｎ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]を決定する。
　図７は、制御装置２１が実行する処理のフローチャートである。例えば演奏者Ｕによる鍵盤１１の操作を契機として図７の処理が開始される。
　処理が開始されると、制御装置２１（信号生成部４１）は、演奏者Ｕによる演奏操作に応じた原信号Ｑ0を生成する（Ｓ1）。制御装置２１（信号処理部４２）は、原信号Ｑ0に対する信号処理により第１音信号Ｑ1および第２音信号Ｑ2を生成する（Ｓ2）。信号処理は、前述の通り、帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理とを含む。制御装置２１（駆動部４３）は、第１音信号Ｑ1に応じた第１音を放射するように第１スピーカ３１を駆動し、第２音信号Ｑ2に応じた第２音を放射するように第２スピーカ３２を駆動する（Ｓ3）。
　図５を参照して、第１実施形態の効果を説明する。前述の通り、対比例１においては、受聴点Ｐにおける第１音の位相特性と受聴点Ｐにおける第２音の位相特性とが顕著に相違する。したがって、第１音の特定の周波数の成分と第２音の当該周波数の成分とが受聴点Ｐにおいて相互に弱め合い、演奏者Ｕが知覚する音圧が当該周波数において局所的に低下する可能性がある。以上の状況においては、演奏者Ｕが受聴する音量に、特定の周波数で、上下のスピーカからの音の干渉に起因する大きなディップが生じる。
　対比例１とは対照的に、第１実施形態においては、第１スピーカ３１から受聴点Ｐに到達する第１音の位相と、第２スピーカ３２から受聴点Ｐに到達する第２音の位相とを、可聴帯域内において相互に近付ける調整処理が実行される。したがって、第１実施形態の振幅スペクトルＦtから理解される通り、第１音と第２音との干渉に起因した音圧の局所的な低下が抑制される。すなわち、第１スピーカ３１および第２スピーカ３２から受聴点Ｐに到達する音の振幅スペクトルＦtを、可聴帯域内の広範囲にわたりフラットな特性に調整できる。したがって、演奏者Ｕが受聴する音量の特定の周波数におけるディップを低減できる。
　第１実施形態は、調整処理を含む信号処理をＦＩＲフィルタ５０により実現した形態である。他方、図５の対比例２は、調整処理を含まない信号処理（具体的には帯域フィルタ処理および遅延処理）をＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタにより実現した形態である。対比例２においては、ＩＩＲフィルタを利用した信号処理により、第１音と第２音との干渉に起因した音圧の局所的な低下は、対比例１と比較すれば改善される。しかし、ＩＩＲフィルタにおいては、位相の自由な調整ができない。したがって、対比例２においては、図５に矢印で示される通り、第１音と第２音との干渉に起因した音圧の局所的な低下が受聴点Ｐにおいて依然として観測される。すなわち、対比例２では、演奏者Ｕが受聴する音量の特定の周波数におけるディップを充分に低減できない。
　第１実施形態においては、前述の通り、調整処理を含む信号処理がＦＩＲフィルタ５０により実現される。ＦＩＲフィルタ５０においては、Ｎ個の係数Ｋ[1]～Ｋ[N]を調整することで、周波数毎の位相を高精度に変更できる。すなわち、第１音の位相と第２音の位相とを、可聴帯域内の広範囲にわたり高精度に近付けることが可能である。したがって、図５から理解される通り、第１実施形態によれば、第１音と第２音との干渉に起因した音圧の局所的な低下が、対比例２と比較して抑制される。すなわち、第１実施形態によれば、演奏者Ｕが受聴する音量の特定の周波数におけるディップを充分に低減できる。
　また、第１実施形態においては、第１スピーカ３１から受聴点Ｐまでの距離Ｄ1と第２スピーカ３２から受聴点Ｐまでの距離Ｄ2との距離差に応じた時間長だけ、第１音信号Ｑ1または第２音信号Ｑ2に遅延が付与される（遅延処理）。したがって、距離Ｄ1と距離Ｄ2とが相違する構成にも関わらず、第１音の位相と第２音の位相とを受聴点Ｐにおいて高精度に近付けることが可能である。
　図８は、電子楽器１００の前方の空間において音圧を観測した結果である。具体的には、図８には、対比例２および第１実施形態の各々について、基準面Ｃ内における音圧の分布が図示されている。可聴帯域内の複数の周波数（５００Ｈｚ，８００Ｈｚ，１２００Ｈｚ）の各々について観測結果が併記されている。濃階調の領域は、負数の範囲内で音圧の絶対値が大きい領域であり、淡階調の領域は、正数の範囲内で音圧の絶対値が大きい領域である。
　対比例２について図示された領域αにおいては、音圧の経時的な変化が周囲の領域と比較して充分に小さい。すなわち、対比例２においては、演奏者Ｕが受聴する音量が局所的に小さい領域αが発生する。対比例２とは対照的に、第１実施形態においては、受聴点Ｐの周囲の広範囲にわたり音圧が経時的に変化する。すなわち、音量が局所的に低下する領域αの発生が、第１実施形態によれば抑制される。
　また、対比例２においては、特に８００Ｈｚの測定結果から把握される通り、電子楽器１００の周囲の円周上に音圧が高い領域（淡階調）と音圧が低い領域（濃階調）とが混在する。すなわち、対比例２においては、電子楽器１００の放射音の波面が乱雑な状態にある。したがって、演奏者Ｕの頭部が少し移動しただけで、演奏者Ｕが知覚する音量が変化するという課題がある。対比例２とは対照的に、第１実施形態における電子楽器１００の周囲の円周上には、音圧が高い領域および音圧が低い領域の一方のみが存在する。すなわち、第１実施形態においては、電子楽器１００の放射音の波面が同心円状に整合した状態で進行する。したがって、演奏者Ｕの頭部が少し移動しただけでは、演奏者Ｕが知覚する音量は変化し難い。また、例えば演奏者Ｕの後方（Ｙ軸の正方向）に位置する受聴者も演奏者Ｕと同様に演奏音を聴取できる。
Ｂ：第２実施形態
　第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各態様において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明と同様の符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
　図９は、第２実施形態における信号処理部４２の構成を例示するブロック図である。第２実施形態の信号処理部４２は、第１実施形態と同様の第１フィルタ４２１および第２フィルタ４２２に加えて遅延部４２３を含む。遅延部４２３は、前述の遅延処理を実現する要素である。すなわち、遅延部４２３は、距離Ｄ1と距離Ｄ2との距離差に起因した第１音と第２音との位相の相違を低減する。
　具体的には、遅延部４２３は、距離Ｄ2と距離Ｄ1との距離差（Ｄ2－Ｄ1）等に応じた遅延時間だけ原信号Ｑ0を遅延させる。例えば、距離差（Ｄ2－Ｄ1）が大きいほど、遅延部４２３による遅延時間は大きい数値に設定される。遅延部４２３による遅延後の原信号Ｑ0が第１フィルタ４２１に供給される。すなわち、遅延部４２３は、第１音信号Ｑ1を第２音信号Ｑ2に対して遅延させる。
　前述の通り、受聴点Ｐにおける第１音と第２音との位相特性の相違には、距離差（Ｄ2－Ｄ1）を含む、各スピーカから受聴点Ｐまでの伝達特性の相違や、各スピーカ自体の位相特性の相違等の種々の事情が、複合的に影響する。第２実施形態におけるＦＩＲフィルタ５０は、伝達特性の相違および各スピーカの位相特性の相違等に起因した第１音と第２音との位相の相違が低減されるように機能する。すなわち、第１実施形態においてはＦＩＲフィルタ５０により遅延処理および調整処理の双方が実現されるのに対し、第２実施形態においては、遅延処理が遅延部４２３により実現され、調整処理がＦＩＲフィルタ５０により実現される。
　第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態においては、遅延処理が遅延部４２３により実現されるから、ＦＩＲフィルタ５０の規模を縮小できる。具体的には、ＦＩＲフィルタ５０のタップ数が削減され、結果的に電子楽器１００におけるリソース（例えば演算量、メモリおよび電力）の消費が削減される。
Ｃ：変形例
　以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。前述の実施形態および以下に例示する変形例から任意に選択された複数の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。
（１）前述の各形態においては、電子楽器１００が第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とを具備する構成を例示したが、電子楽器１００が他のスピーカ３をさらに具備する構成も想定される。電子楽器１００が具備するスピーカ３の個数（チャンネル数）は任意である。複数のスピーカ３のうち鍵盤１１の上方に位置する１個のスピーカ３が「第１スピーカ」に相当し、鍵盤１１の下方に位置する１個のスピーカ３が「第２スピーカ」に相当する。「第１スピーカ」から受聴点に到達する第１音の位相と「第２スピーカ」から受聴点に到達する第２音の位相とが調整処理により相互に近付く構成であれば、他のスピーカ３から受聴点に到達する音の位相と、第１音または第２音の位相との関係は不問である。
（２）前述の各形態においては、第１スピーカ３１が第２スピーカ３２よりも小口径である形態を例示したが、第１スピーカ３１と第２スピーカ３２との間の口径の大小は任意である。例えば第１スピーカ３１が第２スピーカ３２よりも大口径である形態、または第１スピーカ３１と第２スピーカ３２とが同口径である形態も想定される。
（３）受聴点Ｐは、演奏者Ｕの頭部に対応する地点に限定されない。例えば、演奏者Ｕの背後に位置する受聴者が演奏を聴取する場合を想定すると、受聴者の頭部に対応する位置が受聴点Ｐとして例示される。以上の例示から理解される通り、受聴点Ｐは、第１音および第２音が受聴されるべき地点として包括的に表現され、電子楽器１００（特に各スピーカ３）に対して所定の位置関係にある地点とも表現される。
（４）前述の各形態においては、帯域フィルタ処理と遅延処理と調整処理とを含む信号処理がＦＩＲフィルタ５０により実現される形態を例示したが、以上の信号処理はＩＩＲフィルタ等の他の形式のフィルタにより実現されてもよい。すなわち、前述の対比例２は、本開示の範囲に包含される。
（５）本開示が適用される電子楽器は、前述の各形態において例示した電子鍵盤楽器に限定されない。例えば、電子打楽器または電子管楽器等の種々の電子楽器に本開示は適用される。「操作受付部」は、演奏操作を受付ける要素として包括的に表現され、前述の各形態における鍵盤１１は「操作受付部」の一例である。例えば、電子打楽器において演奏者Ｕが打撃部材（例えばスティック）により打撃するヘッド、または、電子管楽器において演奏者Ｕが操作するキー等が、「操作受付部」の概念には包含される。
（６）前述の各形態に係る電子楽器１００（制御システム２０）の機能は、前述の通り、制御装置２１を構成する単数または複数のプロセッサと、記憶装置２２に記憶されたプログラムとの協働により実現される。以上に例示したプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体または磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体も包含される。なお、非一過性の記録媒体とは、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を除く任意の記録媒体を含み、揮発性の記録媒体も除外されない。また、配信装置が通信網を介してプログラムを配信する構成では、当該配信装置においてプログラムを記憶する記録媒体が、前述の非一過性の記録媒体に相当する。
Ｄ：付記
　以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
　本開示のひとつの態様（態様１）に係る電子楽器は、演奏操作を受付ける操作受付部と、前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカと、前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカと、前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、前記原信号に対する信号処理により第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、前記第１音信号に応じた第１音を放射するように前記第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように前記第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む。
　以上の態様においては、第１スピーカから受聴点に到達する第１音の位相と、第２スピーカから受聴点に到達する第２音の位相とを、可聴帯域内において相互に近付ける調整処理が実行される。したがって、受聴点における第１音と第２音との干渉に起因して特定の周波数における音圧が局所的に低下する可能性が低減される。すなわち、第１スピーカおよび第２スピーカから受聴点に到達する音の振幅スペクトルを、可聴帯域内の広範囲にわたりフラットな特性に調整できる。
　「操作受付部」は、例えば、電子鍵盤楽器において利用者による押鍵を受付ける鍵盤、電子打楽器において利用者が打撃部材（例えばスティック）により打撃するヘッド、または、電子管楽器において利用者が操作するキー等が、「操作受付部」の概念に包含される。
　「操作受付部に対して上方」とは、鉛直方向における第１スピーカの位置が操作受付部に対して高いことを意味し、操作受付部の直上には限定されない。同様に、「操作受付部に対して下方」とは、鉛直方向における第２スピーカの位置が操作受付部に対して低いことを意味し、操作受付部の直下には限定されない。第１スピーカから放射された音は、例えば操作受付部またはその上方に位置する要素において反射してから受聴点に到達する。また、第２スピーカから放射された音は、例えば操作受付部またはその下方に位置する要素において反射してから受聴点に到達する。
　「原信号」は、操作受付部に対する操作に応じた音の波形を表す信号である。例えば、操作受付部に対する操作で指定された音高の音の波形を表す信号、操作受付部に対する操作を契機として発生する音の波形を表す信号が、「原信号」として例示される。また、演奏操作の内容を表す操作信号（例えばＭＩＤＩ信号）も「原信号」の概念には包含される。
　第１音信号および第２音信号は、原信号から生成される２系統の信号である。第１音信号と第２音信号との関係は任意である。例えば、第１音信号と第２音信号とは周波数帯域が相異なる信号である。ただし、第１音信号と第２音信号とは周波数特性が共通する信号でもよい。
　「受聴点」は、電子楽器に対して空間的または平面的に特定の位置関係にある地点である。具体的には、演奏操作を実行する演奏者の頭部が位置する地点、電子楽器の演奏音を聴取する受聴者の頭部が位置する地点（例えば演奏者の後方の地点）等が、「受聴点」として例示される。例えば、演奏者または受聴者の耳孔の地点または左右の耳孔の中点が、「受聴点」として例示される。例えば鍵盤楽器においては、鍵盤の長手方向における中心を通過し当該長手方向に直交する平面内に「受聴点」が想定される。
　態様１の具体例（態様２）において、前記操作受付部は、演奏者による演奏操作を受付け、前記受聴点は、前記演奏者の頭部に対応する地点である。以上の態様によれば、電子楽器の演奏者が受聴する音の振幅スペクトルを、可聴帯域内の広範囲にわたりフラットな特性に調整できる。
　態様１または態様２の具体例（態様３）において、前記調整処理は、ＦＩＲフィルタを用いて実現される。ＦＩＲフィルタは、例えばＩＩＲフィルタと比較して周波数毎の信号の位相を高精度に変更できる。したがって、調整処理がＦＩＲフィルタにより実現される形態によれば、第１音の位相と第２音の位相とを、可聴帯域内の広範囲にわたり高精度に近付けることが可能である。なお、ＦＩＲフィルタは、処理対象の信号に対して複数の係数（すなわち所定の周波数レスポンス）を畳込むフィルタである。受聴点において第１音の位相と第２音の位相とが相互に近付くように、ＦＩＲフィルタの複数の係数が設定される。
　態様１から態様３の何れかの具体例（態様４）において、前記第１スピーカから前記受聴点までの第１距離と、前記第２スピーカから前記受聴点までの第２距離とは相違し、前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の一方を遅延させる遅延処理を含む。以上の構成によれば、第１スピーカから受聴点までの第１距離と第２スピーカから受聴点までの第２距離との差異に応じた時間長だけ、第１音信号または第２音信号に遅延が付与される。したがって、第１距離と第２距離とが相違する構成でも、第１音の位相と第２音の位相とを受聴点において高精度に近付けることが可能である。
　遅延処理による遅延時間には、第１スピーカの位相特性と第２スピーカの位相特性との関係、および、第１距離と第２距離との差異等、様々な要素が複合的に影響する。
　態様１から態様４の何れかの具体例（態様５）において、前記操作受付部は、複数の鍵が配列された鍵盤であり、前記第１スピーカは、第１周波数帯域の前記第１音を放射し、前記第２スピーカは、第２周波数帯域の前記第２音を放射し、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域とは、相互に部分的に重複し、前記調整処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域とが相互に重複する重複帯域内において、前記受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを相互に近付ける処理である。以上の構成によれば、鍵盤楽器の演奏者が演奏に並行して受聴する楽音の振幅スペクトルを、可聴帯域内の広範囲にわたりフラットな特性に調整できる。
　本開示のひとつの態様（態様６）に係る電子楽器は、演奏操作を受付ける操作受付部と、前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、前記原信号に対する信号処理により第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、前記第１音信号に応じた第１音を放射するように、前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように、前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む。
１００…電子楽器、１１…鍵盤、１２…筐体、１２１…右腕木、１２２…左腕木、１２３…棚板、１２４…上前板、１２５…下前板、１２６…天板、１３…鍵、２０…制御システム、２１…制御装置、２２…記憶装置、２３…検出装置、２４…再生装置、３１…第１スピーカ、３１L…第１左スピーカ、３１R…第１右スピーカ、３２…第２スピーカ、３２L…第２左スピーカ、３２R…第２右スピーカ、４１…信号生成部、４２…信号処理部、４２１…第１フィルタ、４２２…第２フィルタ、４２３…遅延部、４３…駆動部、５０…ＦＩＲフィルタ、５１[1]～５１[N-1]…遅延部、５２[1]～５２[N]…乗算部、５３…加算部。

Claims (7)

  1. 　演奏操作を受付ける操作受付部と、
    　前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカと、
    　前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカと、
    　前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、
    　前記原信号に対する信号処理を実行することで第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、
    　前記第１音信号に応じた第１音を放射するように前記第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように前記第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、
    　前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む
    　電子楽器。
  2. 　前記操作受付部は、演奏者による演奏操作を受付け、
    　前記受聴点は、前記演奏者の頭部に対応する地点である
    　請求項１の電子楽器。
  3. 　前記調整処理は、ＦＩＲフィルタを用いて実現される
    　請求項１または請求項２の電子楽器。
  4. 　前記第１スピーカから前記受聴点までの第１距離と、前記第２スピーカから前記受聴点までの第２距離とは相違し、
    　前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の一方を遅延させる遅延処理を含む
    　請求項１から請求項３の何れかの電子楽器。
  5. 　前記操作受付部は、複数の鍵が配列された鍵盤である
    　請求項１から請求項４の何れかの電子楽器。
  6. 　前記第１スピーカは、第１周波数帯域の前記第１音を放射し、
    　前記第２スピーカは、第２周波数帯域の前記第２音を放射し、
    　前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域とは、相互に部分的に重複し、
    　前記調整処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域とが相互に重複する重複帯域内において、前記受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを相互に近付ける処理である
    　請求項１から請求項５の何れかの電子楽器。
  7. 　演奏操作を受付ける操作受付部と、
    　前記操作受付部が受付けた演奏操作に応じた原信号を生成する信号生成部と、
    　前記原信号に対する信号処理により第１音信号と第２音信号とを生成する信号処理部と、
    　前記第１音信号に応じた第１音を放射するように、前記操作受付部に対して上方に設置された第１スピーカを駆動し、前記第２音信号に応じた第２音を放射するように、前記操作受付部に対して下方に設置された第２スピーカを駆動する駆動部とを具備し、
    　前記信号処理は、前記第１音信号および前記第２音信号の少なくとも一方の位相を調整することで、所定の受聴点における前記第１音の位相と前記受聴点における前記第２音の位相とを可聴帯域内において相互に近付ける調整処理を含む
    　電子楽器。
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