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WO2019058457A1 - 音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム - Google Patents

音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム Download PDF

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WO2019058457A1
WO2019058457A1 PCT/JP2017/033915 JP2017033915W WO2019058457A1 WO 2019058457 A1 WO2019058457 A1 WO 2019058457A1 JP 2017033915 W JP2017033915 W JP 2017033915W WO 2019058457 A1 WO2019058457 A1 WO 2019058457A1
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WO
WIPO (PCT)
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speed
operation data
sound signal
attenuation
key
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/033915
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
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
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Priority to PCT/JP2017/033915 priority patent/WO2019058457A1/ja
Priority to CN201780095031.1A priority patent/CN111095395B/zh
Priority to DE112017008066.5T priority patent/DE112017008066B4/de
Publication of WO2019058457A1 publication Critical patent/WO2019058457A1/ja
Priority to US16/800,479 priority patent/US11222618B2/en

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    • G10H2250/025Envelope processing of music signals in, e.g. time domain, transform domain or cepstrum domain

Definitions

  • the present invention relates to a technology for generating a sound signal.
  • Patent Document 1 discloses a technique for performing release control based on the position of a virtual damper in order to more reflect the influence of the damper in an acoustic piano on sound.
  • One of the objects of the present invention is to provide a process that can more accurately reflect the influence of the acoustic piano damper in a specific performance.
  • a signal generation unit that generates a sound signal based on first operation data according to an operation on a key, and a second operation according to the first operation data and an operation on a pedal.
  • An attenuation control unit that controls the attenuation speed of the sound signal to either a first speed or a second speed higher than the first speed based on data, and controls the attenuation speed to the second speed.
  • a signal generation device comprising: an attenuation control unit that changes a value of the second speed based on an operation speed of the key indicated by the first operation data.
  • a signal generation unit that generates a sound signal based on first operation data according to an operation on a key, and a second operation according to the first operation data and an operation on a pedal.
  • An attenuation control unit that controls the attenuation speed of the sound signal to at least a first speed and a second speed higher than the first speed based on data, wherein the attenuation speed is controlled to the second speed
  • an attenuation control unit that changes the value of the second velocity based on the output level of the sound signal.
  • the pedal is operable in a range between a rest position and an end position, and the damping control unit is configured to operate the pedal to a first position excluding the rest position and the end position.
  • the damping speed may be controlled to the second speed when the operation data indicates.
  • the key is operable in a range between a rest position and an end position, and the damping control unit further determines that the first operation data indicates that the key is closer to the rest position than a predetermined position.
  • the damping rate may be controlled to the second rate.
  • the damping control unit is configured to select one of a third speed between the first speed and the second speed, the first speed and the second speed based on the first operation data and the second operation data.
  • the damping speed is controlled to the third speed
  • the value of the third speed is changed based on the operation speed
  • the amount of change of the value of the third speed is the value of the second speed. It may be controlled to be larger than the amount of change in value.
  • the damping control unit is configured to select one of a third speed between the first speed and the second speed, the first speed and the second speed based on the first operation data and the second operation data.
  • the damping speed is controlled to the third speed, the value of the third speed is changed based on the output level, and the amount of change of the value of the third speed is the value of the second speed. It may be controlled to be larger than the amount of change in value.
  • the damping control unit may change the second speed based on the pitch of the operated key.
  • the damping control unit may control the damping speed when the key is depressed and the damping speed when the operation of the pedal is operated to the end position, to the first speed.
  • the second speed may be lower than a decay speed when the key is released while the pedal is not operated.
  • a keyboard instrument comprising the signal generation device described above, the key, and a first operation data generation unit for generating the first operation data according to the operation of the key. Be done.
  • the keyboard instrument may further include the pedal, and a second operation data generation unit that generates the second operation data according to the operation of the pedal.
  • a sound signal is generated based on first operation data according to an operation on a key, and based on the first operation data and second operation data according to an operation on a pedal. Controlling the attenuation speed of the sound signal to any one of a first speed and a second speed higher than the first speed, and controlling the attenuation speed to the second speed, the first operation A program is provided for causing a computer to change the value of the second speed based on an operation speed to the key indicated by data.
  • a sound signal is generated based on first operation data according to an operation on a key, and based on the first operation data and second operation data according to an operation on a pedal. Controlling the attenuation speed of the sound signal to at least a first speed and a second speed higher than the first speed, wherein the sound signal is controlled when the attenuation speed is controlled to the second speed.
  • a program is provided for causing a computer to change the value of the second speed based on the output level of.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a keyboard instrument according to a first embodiment of the present invention.
  • the keyboard instrument 1 is, for example, an electronic keyboard instrument such as an electronic piano, and is an example of an electronic musical instrument having a plurality of keys 70 as performance operators.
  • a sound is generated from the speaker 60.
  • the type (tone) of the generated sound is changed using the operation unit 21.
  • the keyboard instrument 1 can sound close to an acoustic piano when sounding using the tone of the piano.
  • the keyboard instrument 1 can produce sound that more accurately reflects the influence of the damper in a performance using a half pedal. Subsequently, each component of the keyboard instrument 1 will be described in detail.
  • the keyboard instrument 1 includes a plurality of keys 70, a housing 50 and a pedal device 90.
  • the plurality of keys 70 are rotatably supported by the housing 50.
  • the operation unit 21, the display unit 23, and the speaker 60 are disposed.
  • a control unit 10, a storage unit 30, a key behavior measurement unit 75, and a sound source unit 80 are disposed inside the housing 50.
  • the pedal device 90 includes a damper pedal 91, a shift pedal 93, and a pedal behavior measurement unit 95.
  • the respective components disposed inside the housing 50 are connected via a bus.
  • the keyboard instrument 1 includes an interface for inputting and outputting an external device and a signal.
  • the interface is, for example, a terminal for outputting a sound signal, a cable connection terminal for transmitting and receiving MIDI data, or the like.
  • the pedal behavior measurement unit 95 is connected via the above-described bus and each configuration disposed inside the housing 50.
  • the control unit 10 includes an arithmetic processing circuit such as a CPU, and a storage device such as a RAM and a ROM.
  • the control unit 10 causes the CPU to execute the control program stored in the storage unit 30 and causes the keyboard instrument 1 to realize various functions.
  • the operation unit 21 is a device such as an operation button, a touch sensor, and a slider, and outputs a signal corresponding to the input operation to the control unit 10.
  • the display unit 23 displays a screen based on control by the control unit 10.
  • the storage unit 30 is a storage device such as a non-volatile memory.
  • the storage unit 30 stores a control program executed by the control unit 10.
  • the storage unit 30 may store parameters used in the sound source unit 80, waveform data, and the like.
  • the speaker 60 generates a sound according to the sound signal by amplifying and outputting the sound signal output from the control unit 10 or the sound source unit 80.
  • the key behavior measurement unit 75 measures the behavior of each of the plurality of keys 70, and outputs measurement data indicating the measurement result.
  • This measurement data includes information (KC, KS, KV). That is, information (KC, KS, KV) is output according to the pressing operation on each of the plurality of keys 70.
  • the information KC is information (for example, key number) indicating the operated key 70.
  • the information KS is information indicating the amount of depression of the key 70.
  • the information KV is information indicating the pressing speed of the key 70.
  • the information KC, KS, and KV are associated and output, whereby the operated key 70 and the operation content for the key 70 are specified.
  • the pedal behavior measurement unit 95 measures the behavior of each of the damper pedal 91 and the shift pedal 93, and outputs measurement data indicating the measurement result.
  • This measurement data includes information (PC, PS).
  • the information PC is information indicating whether the operated pedal is the damper pedal 91 or the shift pedal 93.
  • the information PS is information indicating the amount of depression of the pedal.
  • the information PC, PS is associated with each other and output, whereby the operated pedal (damper pedal 91 or shift pedal 93) and the operation content (pressing amount) for the pedal are specified. When the pedal of the pedal device 90 is only the damper pedal 91, the information PC is unnecessary.
  • the sound source unit 80 generates a sound signal based on the information input from the key behavior measuring unit 75 and the pedal behavior measuring unit 95, and outputs the sound signal to the speaker 60.
  • the sound signal generated by the sound source unit 80 is obtained each time the key 70 is operated. Then, the plurality of sound signals obtained by the plurality of key depressions are synthesized and output from the sound source unit 80.
  • the configuration of the sound source unit 80 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the sound source unit in the first embodiment of the present invention.
  • the sound source unit 80 includes a conversion unit 88, a sound signal generation unit 800 (sound signal generation device), an attenuation control table 135, a waveform data storage unit 151, and an output unit 180.
  • the sound signal generation unit 800 includes a signal generation unit 111 and an attenuation control unit 131.
  • the converter 88 converts the input information (KC, KS, KV, PC, PS) into control data of a format used in the sound signal generator 800. That is, information having different meanings is converted into control data of a common format. Control data is data that defines the sound generation content. In this example, the conversion unit 88 converts the input information into control data in the MIDI format. The conversion unit 88 outputs the generated control data to the sound signal generation unit 800 (the signal generation unit 111 and the attenuation control unit 131).
  • the conversion unit 88 generates control data (hereinafter, referred to as first operation data) according to the operation on the key 70 based on the information (KC, KS, KV) input from the key behavior measurement unit 75.
  • the first operation data is information indicating the position of the operated key 70 (note number), information indicating that the key is depressed (note on), information indicating that the key is released (note off), and the key
  • the operation speed to key 70 ie, the key depression speed (velocity: 0 to 127 in this example), and the like are included.
  • the conversion unit 88 also functions as a first operation data generation unit that generates the first operation data.
  • conversion unit 88 generates control data (hereinafter referred to as second operation data) according to the operation (depression amount) of damper pedal 91 based on the information (PC, PS) input from pedal behavior measurement unit 95.
  • the second operation data is information indicating that the damper is fully raised (the pedal is at the end position) in the acoustic piano (damper on), that the damper is completely lowered (the pedal is at the rest position) Information (damper off) and information indicating that it is in an intermediate position (half pedal) excluding the rest position and the end position (half damper). The pedal can be operated in the range from the rest position to the end position.
  • the damper on does not only correspond to the state in which the damper is completely raised (the state in which the damper pedal 91 is at the end position), but a predetermined range from the end position (previously set as equivalent to that state) Corresponds to the state where the damper pedal 91 is positioned.
  • Damper off does not correspond only to the state where the damper is completely lowered (the state where the damper pedal 91 is in the rest position), but the damper pedal 91 is in a predetermined range from the rest position (previously set as equivalent to that state). It corresponds to the state of being located.
  • the conversion unit 88 also functions as a second operation data generation unit that generates the second operation data.
  • control data corresponding to the shift pedal 93 may also be generated, the description thereof is omitted here.
  • the conversion unit 88 outputs the generated control data to the sound signal generation unit 800 (the signal generation unit 111 and the attenuation control unit 131). Specifically, the conversion unit 88 outputs the first operation data to the signal generation unit 111 and the attenuation control unit 131, and outputs the second operation data to the attenuation control unit 131.
  • the waveform data storage unit 151 stores at least piano sound waveform data.
  • the piano sound waveform data is waveform data obtained by sampling the sound of an acoustic piano (sound produced by a string accompanying key depression).
  • the signal generation unit 111 generates and outputs a sound signal based on the first operation data input from the conversion unit 88. At this time, the attenuation control unit 131 adjusts the envelope of the sound signal.
  • the attenuation control unit 131 refers to the attenuation control table 135 and controls the envelope of the sound signal generated by the signal generation unit 111 based on the first operation data and the second operation data input from the conversion unit 88. In particular, the envelope when the sound signal is attenuated is controlled.
  • the damping control unit 131 controls the damping speed based on the operation of the damper pedal 91 (that is, the second operation data), and particularly based on the velocity in the first operation data when the half pedal is operated. Furthermore, control the damping speed.
  • the attenuation control table 135 is a table which defines the relationship between the velocity and the attenuation coefficient k in the case of a half pedal.
  • the damping coefficient k is a coefficient indicating the rate of change with respect to the damping speed when the damper is on.
  • the relationship defined by the damping control table 135 and the details of the damping coefficient k will be described later.
  • the output unit 180 outputs the sound signal generated by the signal generation unit 111 to the outside of the sound source unit 80.
  • a sound signal is output to the speaker 60 and is listened to by the user. Subsequently, the detailed configuration of the signal generation unit 111 will be described.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the signal generation unit in the first embodiment of the present invention.
  • the signal generating unit 111 includes waveform reading units 113 (waveform reading units 113-1, 113-2,... 113-n) and EV (envelope) waveform generating units 115 (115-1, 115-2,. , 115-n), multipliers 117 (117-1, 117-2,... 117-n) and a waveform synthesis unit 119.
  • the above “n” corresponds to the number that can be sounded simultaneously (the number of sound signals that can be generated simultaneously), and is 32 in this example. That is, according to the signal generation unit 111, the sound generation state is maintained up to 32 times, and when there is the 33rd key depression, the sound signal corresponding to the first sound generation is forcibly stopped. Ru.
  • the waveform reading unit 113-1 selects and reads out the waveform data to be read from the waveform data storage unit 151 based on the first operation data obtained from the converting unit 88, and generates a sound signal of a pitch corresponding to the note number. Generate In this example, piano sound waveform data is read out.
  • EV waveform generation unit 115-1 generates an envelope waveform based on the first operation data obtained from conversion unit 88 and parameters set in advance. The generated envelope waveform is partially adjusted by the attenuation control unit 131. The method of generating the envelope waveform and the method of adjusting the same will be described later.
  • the multiplier 117-1 multiplies the sound signal generated by the waveform readout unit 113-1 by the envelope waveform generated by the EV waveform generation unit 115-1.
  • the first operation data is applied.
  • the waveform synthesis unit 119 synthesizes the sound signals output from the multipliers 117-1, 117-2, ..., 117-32, and outputs the synthesized sound signals to the output unit 180.
  • envelope waveform The envelope waveform generated in EV waveform generation section 115 will be described. First, general envelope waveforms and parameters will be described.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the definition of a general envelope waveform.
  • the envelope waveform is defined by a plurality of parameters.
  • the plurality of parameters include an attack level AL, an attack time AT, a decay time DT, a sustain level SL and a release time RT.
  • the attack level AL may be fixed to the maximum value (for example, 127).
  • the sustain level SL is set in the range of 0 to 127.
  • the level decreases from the sustain level SL to the mute state (level "0") at the release time RT.
  • a mute state is reached from that point in time at the release time RT. It is to be noted that the mute state may be reached at an attenuation rate obtained by dividing the sustain level SL by the release time RT.
  • the decay rate DR is a value that can be calculated from the above-described parameters, and is obtained by dividing the difference between the attack level AL and the sustain level SL by the decay time DT.
  • This parameter (decay rate DR) indicates the degree of natural decay (decay rate) of the sound in the decay period after note-on.
  • the decay rate of the decay rate DR is constant (the slope is a straight line) in the decay period has been shown, it may not necessarily be constant. That is, the slope may be defined as other than a straight line by making the attenuation rate a predetermined change.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the envelope waveform of the sound of the piano.
  • the sustain level SL is set to "0"
  • the decay time DT is set to be relatively long (the decay rate DR is small). This state indicates that the damper is separated from the string (damper on).
  • the damper is in contact with the string (damper-off), and rapidly attenuates as shown by the dotted line according to the setting of the release time RT.
  • the EV waveform generation unit 115 in this example generates the envelope waveform shown in FIG. 5, and the attenuation control unit 131 adjusts the decay rate DR.
  • the damping control unit 131 controls the decay rate DR (damping speed) faster than when the damper is on, but controls the decay rate DR slower than the damping speed when the damper is off.
  • each level such as the attack level AL is a relative value. Therefore, in the envelope waveform output from the EV waveform generation unit 115, that is, the envelope waveform multiplied by the sound signal in the multiplier 117, the absolute value of the output level is adjusted according to the velocity.
  • the adjustment of the output level may be realized by an amplifier circuit.
  • the damping control unit 131 adjusts the decay rate DR based on the velocity (key depression speed of the key 70) corresponding to each sound when it is a half damper.
  • the damping coefficient k is used as a parameter for adjusting the damping speed.
  • the adjusted decay rate is DRf
  • the attenuation control table 135 referred to by the attenuation control unit 131 will be described.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the attenuation coefficient and the velocity defined in the attenuation control table in the first embodiment of the present invention.
  • the velocity (Vel) is shown on the horizontal axis, and the attenuation coefficient k is shown on the vertical axis.
  • the attenuation coefficient k is set to 1 or more and less than UL.
  • UL is a value corresponding to the decay rate after note-off.
  • the damping coefficient k is the maximum value k1 when the velocity is the minimum value “0”, monotonically decreases at a constant rate with the increase of the velocity, and the velocity is the maximum value “ It is specified that the minimum value k2 is obtained when "127".
  • the damping control unit 131 refers to the damping control table 135 to determine the damping speed (second speed) of each sound when it is a half damper, that is, the decay rate DRf, the velocity (key depression speed) corresponding to each sound. It controls to adjust in the range from DRxk1 to DRxk2 according to. Subsequently, attenuation control processing by the attenuation control unit 131 will be described.
  • FIG. 7 is a flowchart showing damping control processing in the first embodiment of the present invention.
  • the attenuation control process is executed corresponding to each note-on when the note-on is detected by the first operation data and the waveform data is read (more specifically, when the decay period is reached). Therefore, as shown in FIG. 3, if the number of sounds that can be sounded simultaneously is 32, a maximum of 32 attenuation control processes are executed in parallel.
  • the damping control unit 131 determines whether note-off is detected based on the first operation data during the previous determination to the current determination (step S101), and the state of damper-off based on the second operation data. It is determined whether or not (step S103).
  • the damping control unit 131 executes a damping process of unit time (step S121), returns to step S101 again, and repeats the process.
  • the unit time is a time corresponding to a predetermined processing unit, and corresponds to, for example, a processing time in one clock.
  • step S101; Yes when the note-off is detected (step S101; Yes) and when the damper-off is in progress (step S103; Yes), the damper pedal 91 is not operated and it corresponds to the released key. , Release (step S123), and the damping control process ends. That is, the damping control unit 131 performs control to switch from the damping rate at the decay rate DRf to the damping rate corresponding to the release period.
  • the attenuation control unit 131 acquires the velocity of the note number corresponding to the process based on the first operation data (step S111), and the attenuation coefficient corresponding to this velocity k is set (step S113).
  • the attenuation coefficient k corresponding to the velocity is set in accordance with the attenuation control table 135. That is, as described above, the damping speed k is set to be smaller as the velocity is larger.
  • the attenuation control unit 131 executes the attenuation process of unit time with the decay rate DRf (DR ⁇ k) determined by the set attenuation coefficient k (step S121), and returns to step S101 again to repeat the process.
  • the damping speed is controlled to be faster than the damper on state (and the note on state). Furthermore, the damping speed in the case of the half damper is controlled such that the damping speed becomes faster as the key pressing speed becomes smaller.
  • the damping speed at the time of half-pedal operation is controlled to be constant regardless of the playing state, so that the difference in the effect of such dampers is not taken into consideration, so that the finish is uniform. Therefore, depending on the content of the performance, unnatural reverberation may remain, and it may be difficult to make the performance expression that emphasizes the melody.
  • the keyboard instrument of the present invention as described above, it is possible to change the damping speed when the half pedal operation is performed according to the key pressing speed. By shortening the residual sound of a small sound while lengthening the residual sound as the louder sound, it becomes possible to more accurately reflect the influence of the damper when the half pedal operation is performed on the acoustic piano.
  • the attenuation speed of each sound is changed according to the key depression speed when the half pedal operation is performed, but in the second embodiment, the magnitude of each sound when the half pedal operation is performed
  • a keyboard instrument that changes the decay rate of each sound accordingly will be described.
  • the signal generation unit, the attenuation control unit, and the attenuation control table are different from those in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of a sound signal generation unit in the second embodiment of the present invention.
  • EV waveform generation units 115A (115A-1, 115A-2,..., 115A-n) are different from those in the first embodiment.
  • the EV waveform generation unit 115A outputs the output level of the envelope waveform output to the multiplier 117 to the attenuation control unit 131A.
  • the damping control unit 131A adjusts the decay rate DR based on the output level (volume) of the sound signal corresponding to each sound when it is a half damper.
  • the attenuation control unit 131A adjusts the decay rate DR by setting the attenuation coefficient k with reference to the attenuation control table, as in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the damping coefficient and the output level defined in the damping control table in the second embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis shows the output level (EL), and the vertical axis shows the attenuation coefficient k.
  • the damping coefficient k reaches the maximum value k1 when the output level is the minimum value "Min”, and monotonously decreases at a constant rate as the output level increases, and the output level is maximum
  • the minimum value k2 is specified when the value is "Max”.
  • Attenuation control unit 131A refers to this attenuation control table to determine decay rate DRf of each sound in the half damper according to the output level (volume) corresponding to each sound from DR ⁇ k1 to DR ⁇ k2. Control to adjust in the range up to. Subsequently, attenuation control processing by the attenuation control unit 131A will be described.
  • FIG. 10 is a flowchart showing damping control processing in the second embodiment of the present invention.
  • the attenuation control process in the second embodiment is different in that the processes in steps S211 and S213 are executed instead of the steps S111 and S113 in the first embodiment.
  • the other processes are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
  • the damping control process according to the second embodiment when the half damper state is set (step S105; Yes), the damping control unit 131A acquires the output level of the sound corresponding to the process from the corresponding EV waveform generation unit 115A.
  • An attenuation coefficient k corresponding to this output level is set (step S213).
  • the output level is not limited to the output level at the time of detection of the state of the half damper, but may be an output level before a predetermined time.
  • the attenuation coefficient k corresponding to the output level is set so that the attenuation rate k decreases as the output level increases.
  • the attenuation speed of each sound is not limited to the case of being controlled by the key depression speed as in the first embodiment, but is controlled by the output level when the half pedal operation is performed as in the second embodiment. It is also good.
  • the attenuation speed of each sound when the half pedal operation is performed is controlled by changing the envelope waveform (especially the decay rate), but in the third embodiment, the reverberation is The keyboard musical instrument which controls the decay speed of each sound by controlling the degree of adding.
  • the signal generation unit and the attenuation control unit are different from those in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of the sound signal generation unit in the third embodiment of the present invention.
  • EV waveform generation units 115B (115B-1, 115B-2,..., 115B-n) are different from those in the first embodiment.
  • the EV waveform generation unit 115B does not receive the adjustment of the envelope waveform from the attenuation control unit 131B. That is, to the multiplier 117, an envelope waveform corresponding to the set parameter is output.
  • the signal generation unit 111B includes a reverberation addition unit 121B (121B-1, 121B-2,..., 121B-n) that receives control from the attenuation control unit 113B.
  • Attenuation control unit 131B performs the same processing as attenuation control unit 131 in the first embodiment, but differs in that reverberation addition unit 121B is controlled instead of controlling EV waveform generation unit 115 based on attenuation coefficient k. ing.
  • the reverberation addition unit 121 B is inserted between the multiplier 117 and the waveform synthesis unit 119.
  • the reverberation addition unit 121 B- 1 is provided between the multiplier 117-1 and the waveform synthesis unit 119.
  • Reverberation or the like used for general effect control is added to the sound signal synthesized by the waveform synthesis unit 119.
  • reverberation is added to each sound individually.
  • the reverberation adding unit 121B may adopt any known configuration as long as the reverberation time can be changed while adding reverberation, but can be realized by, for example, a comb filter using a feedback delay. .
  • the technique disclosed in Japanese Patent No. 3269156 may be used.
  • the time of reverberation added in the reverberation adding unit 121B is controlled by the attenuation control unit 131B.
  • the attenuation control unit 131B can adjust the length of reverberation time for the sound signal by changing the feedback gain according to the attenuation coefficient k.
  • the damping control unit 131B controls the feedback gain to be smaller and the damping speed to be faster as the damping coefficient k becomes larger.
  • the reciprocal of the attenuation coefficient k may be set as the feedback gain.
  • the attenuation speed of each sound may be controlled according to the key depression speed by adjusting the reverberation time in the reverberation addition unit 121B. Good.
  • the attenuation speed of each sound may be controlled by using the adjustment of the reverberation time and the adjustment of the envelope waveform in combination.
  • the attenuation speed may be controlled by adjusting the reverberation time of each sound according to the volume.
  • the damping control unit 131 controls the damping speed with the damping coefficient k set according to the velocity, but is set according to another parameter.
  • the damping rate may be controlled by combining the damping factors.
  • an example using the second attenuation coefficient kp set according to the note number (pitch) corresponding to each sound will be described. The same applies to the second and third embodiments, but the description will be omitted.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the second damping coefficient and the note number defined in the damping control table in the fourth embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis indicates the note number (Note No.), and the vertical axis indicates the second damping coefficient kp.
  • the second attenuation coefficient kp is the minimum value kp1 when the note number is "21" and is the maximum value kp2 when the note number is "108".
  • the range of note numbers is an example in the case of assuming a piano of 88 keys.
  • a second attenuation coefficient is defined which makes the attenuation speed faster as the pitch is higher.
  • the present invention is not limited to the case where different second attenuation coefficients kp are set for each note number, and may be defined stepwise by dividing into predetermined tone ranges.
  • the range of pitches in which the type or number of strings is the same may be defined to be the same second damping coefficient kp.
  • the second damping coefficient kp is used as a coefficient to be multiplied by the damping coefficient k.
  • the decay rate DRf is set as DR ⁇ k ⁇ kp.
  • the state of the half damper is one, but it may be possible to take the state of a plurality of half dampers according to the operation amount to the damper pedal 91.
  • the fifth embodiment the case where there are two half dampers will be described. In this example, it is assumed that there is a state of the first half damper in which the amount of operation on the damper pedal 91 is large and the influence on the strings is small, and a state of the second half damper in which the amount of operation is smaller than this and the influence on the strings is larger explain. The same applies to the second and third embodiments, but the description will be omitted.
  • FIG. 13 is a view for explaining the relationship between the attenuation coefficient and the velocity defined in the attenuation control table in the fifth embodiment of the present invention.
  • the damping control table shown in FIG. 13 has the same relationship between the vertical axis and the horizontal axis as the damping control table shown in the first embodiment, but the damping coefficient k is the case of the first half damper and the case of the second half damper Different values are specified in. That is, the damping speed (third speed) in the case of the first half damper and the damping speed (second speed) in the case of the second half damper are different.
  • the maximum value ku1 is obtained when the velocity is the minimum value “0”, and monotonously decreases at a constant rate as the velocity increases, and the minimum value ku2 when the velocity is the maximum value “127” It is defined to be
  • the maximum value kd1 (> ku1) is obtained when the velocity is the minimum value "0”, and monotonically decreases at a constant rate as the velocity increases, and the velocity is the maximum value "127”
  • the minimum value kd2 > ku2
  • this relation of kd2> ku1 is satisfied, this relation may not be satisfied.
  • the variation "ku1-ku2" of the damping coefficient in the case of the first half damper is larger than the variation "kd1-kd2" of the damping coefficient of the second half damper.
  • the state of the half damper may be divided into a plurality of stages to finely control how the damper acts on the strings and to change the damping speed due to the key pressing speed or the like.
  • the amount of change in the damping coefficient due to the difference in key pressing speed may be made larger as the damping coefficient decreases. This makes it possible to more accurately reflect the influence of the damper when the half pedal operation is performed.
  • the relationship between the damping coefficient k defined in the damping control table and each parameter is defined for the purpose of more accurately reproducing the relationship between the strings of the acoustic piano and the damper.
  • the attenuation coefficient k is defined to decrease at a constant rate as the velocity increases.
  • the relationship defined in the damping control table may be appropriately set in accordance with the intended effect.
  • the damping factor k may not be a constant percentage change as it decreases with increasing velocity.
  • the attenuation coefficient k monotonously decreases with an increase in velocity, but monotonous decrease and monotonous increase may be combined, or the whole may be monotonically increasing.
  • the attenuation coefficient k may be defined so as to change with respect to the parameter value such as the key pressing speed or the volume (output level) at the time of the half damper.
  • the waveform data is not necessarily limited to one obtained by sampling the sound of the acoustic piano. That is, the waveform data may be a sampled sound of an electric piano, or may be a sampled sound of another musical instrument. Further, it may be generated by combining or modulating predetermined waveform data.
  • the decay rate of the envelope waveform is adjusted to control the attenuation rate, but the parameter may be adjusted by using another parameter.
  • the parameters may be adjusted.
  • the decay rate is defined for the first decay period and the second decay period following it, one or both of the decay rates may be adjusted (for example, the second decay period).
  • the damping speed k is defined by the damping control table, but may be calculated from velocity or the like by a predetermined arithmetic expression.
  • the damping coefficient may be further changed by operation of a pedal other than the damper pedal 91, for example, the shift pedal 93. According to this, even if the relationship between the damper and the string changes when the vibration of the string changes due to the change in the number of strokes, the attenuation of the sound can also be accurately reproduced.
  • step S101; No corresponds to the state where the key is depressed. Therefore, in this case, the damping coefficient k is set to 1 regardless of the state of the damper pedal. That is, in order to simplify the process, the process of switching the presence or absence of the influence of the damper pedal has been applied on the premise of the two states of the key depression state and the key release state. On the other hand, the intermediate state between the key depression state and the key release state may also be reflected in the attenuation control process in order to bring the operation of the acoustic piano closer to the actual operation of the acoustic piano.
  • the intermediate state is a range between the first position and the second position not including the rest position and the end position.
  • the first position is closer to the end position than the second position.
  • the key depression state corresponds to the key 70 being between the end position and the first position.
  • the key release state corresponds to the key 70 being between the second position and the rest position.
  • the first position and the second position are preset. According to the intermediate state, even when the damper pedal 91 is not operated (damper off), the damper is slightly separated from the string, and thus the half damper is obtained.
  • the processing in the intermediate state is defined as follows. In the determination process of step S101 in FIG. 7, in the case of the key depression state (note on) or the key release state (note off), the process is the same as the process in the embodiment described above. On the other hand, if it is determined that it is in the intermediate state, even if it is determined that the damper is off in step S103 (the damper pedal 91 is in the rest position), it is determined that the half damper is in place. , S113 and S121 are executed. That is, when the key 70 is in the intermediate state, the state of the half damper is determined except in the state where it is determined that the damper is on (the state where the damper pedal 91 is at the end position).
  • the keyboard device 1 has been described as an example of implementation.
  • the embodiment can also be implemented as the sound signal generation unit 800 included in the keyboard device 1, that is, a sound signal generation device. It can also be implemented as a sound source unit 80 including the unit 800.
  • the first operation data and the second operation data may be acquired from the input device having the keyboard and the input device having the damper pedal, or information for generating the first operation data and the second operation data. May be acquired.
  • the housing 50 and the pedal device 90 are configured to be removable from each other, but may not be removable from being housed in an integral housing.
  • All or part of the functions of the sound source unit 80 described above may be realized by execution of a control program by the CPU of the control unit 10.
  • a program for causing the control unit 10 (computer) to execute the attenuation control process may be provided by downloading via a recording medium or a network.
  • the computer may be used as a sound signal generation device by downloading the program to a personal computer or the like and executing the program.
  • Sound source Unit 88 Conversion unit 90: Pedal device 91: Damper pedal 93: Shift pedal 95: Pedal behavior measurement unit 111, 111A, 111B: Signal generation unit 113: Waveform readout unit 115, 115A, 115B: EV waveform generation unit 117: multiplier, 119: waveform combination unit, 121B: reverberation addition unit, 131, 131A, 131B: attenuation control unit, 135: attenuation control table, 151: waveform data storage unit, 180: output unit, 800 ... sound signal generation unit (sound signal generation device)

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Abstract

一実施形態における信号生成装置は、鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成する信号生成部と、第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、音信号の減衰速度を第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御する減衰制御部であって、減衰速度を第2速度に制御するときに、第1操作データが示す鍵への操作速度に基づいて当該第2速度の値を変化させる減衰制御部と、を備える。

Description

音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム
 本発明は、音信号を生成する技術に関する。
 電子ピアノからの音をアコースティックピアノの音にできるだけ近づけるために、様々な工夫がなされている。例えば、特許文献1には、アコースティックピアノにおけるダンパの影響をより音に反映するために、仮想的なダンパの位置に基づいてリリース制御をする技術が開示されている。
特開2010-113024号公報
 特許文献1に開示される技術によれば、ダンパペダルを途中まで押し下げた状態(以下、ハーフペダルという)での演奏も再現することができる。ハーフペダルは、ダンパペダルの効果を残しつつ、メロディを際立たせる演奏表現に用いられることがある。このような演奏をする場合、アコースティックピアノで演奏した場合との違いが生じる場合があった。
 本発明の目的の一つは、特定の演奏において、アコースティックピアノのダンパの影響をより精度よく反映することが可能な処理を提供することある。
 本発明の一実施形態によると、鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成する信号生成部と、前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御する減衰制御部であって、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記第1操作データが示す前記鍵への操作速度に基づいて当該第2速度の値を変化させる減衰制御部と、を備える信号生成装置が提供される。
 本発明の一実施形態によると、鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成する信号生成部と、前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を少なくとも第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御する減衰制御部であって、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記音信号の出力レベルに基づいて当該第2速度の値を変化させる減衰制御部と、を備える信号生成装置が提供される。
 前記ペダルは、レスト位置とエンド位置との範囲で操作可能であり、前記減衰制御部は、前記ペダルへの操作がレスト位置とエンド位置とを除く第1位置に操作されたことを前記第2操作データが示す場合に、前記減衰速度を前記第2速度に制御してもよい。
 前記鍵は、レスト位置とエンド位置との範囲で操作可能であり、前記減衰制御部は、さらに、前記鍵が所定位置よりもレスト位置に近いことを前記第1操作データが示す場合に、前記減衰速度を前記第2速度に制御してもよい。
 前記減衰制御部は、前記第1操作データおよび前記第2操作データに基づいて、前記第1速度と前記第2速度との間の第3速度、前記第1速度および前記第2速度のいずれかに制御し、前記減衰速度を前記第3速度に制御するときに、前記操作速度に基づいて当該第3速度の値を変化させ、前記第3速度の値の変化量は、前記第2速度の値の変化量よりも大きくなるように制御してもよい。
 前記減衰制御部は、前記第1操作データおよび前記第2操作データに基づいて、前記第1速度と前記第2速度との間の第3速度、前記第1速度および前記第2速度のいずれかに制御し、前記減衰速度を前記第3速度に制御するときに、前記出力レベルに基づいて当該第3速度の値を変化させ、前記第3速度の値の変化量は、前記第2速度の値の変化量よりも大きくなるように制御してもよい。
 前記減衰制御部は、さらに操作された前記鍵の音高に基づいて前記第2速度を変化させてもよい。
 前記減衰制御部は、押鍵されている状態の場合の前記減衰速度、および前記ペダルの操作がエンド位置に操作されている場合の前記減衰速度を、前記第1速度に制御してもよい。
 前記第2速度は、前記ペダルの操作がされていない状態で離鍵されたときの減衰速度よりも遅くてもよい。
 本発明の一実施形態によると、上記記載の信号生成装置と、前記鍵と、前記鍵の操作に応じた前記第1操作データを生成する第1操作データ生成部と、を備える鍵盤楽器が提供される。
 鍵盤楽器は、前記ペダルと、前記ペダルの操作に応じた前記第2操作データを生成する第2操作データ生成部と、をさらに備えてもよい。
 本発明の一実施形態によると、鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成し、前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御することを含み、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記第1操作データが示す前記鍵への操作速度に基づいて当該第2速度の値を変化させること、をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
 本発明の一実施形態によると、鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成し、前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を少なくとも第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御することを含み、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記音信号の出力レベルに基づいて当該第2速度の値を変化させること、をコンピュータに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、特定の演奏において、アコースティックピアノのダンパの影響をより精度よく反映することが可能な処理を提供することができる。
本発明の第1実施形態における鍵盤楽器の構成を示す図である。 本発明の第1実施形態における音源部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態における信号生成部の機能構成を示すブロック図である。 一般的なエンベロープ波形の定義を説明する図である。 ピアノの音のエンベロープ波形の例を説明する図である。 本発明の第1実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数とベロシティとの関係を説明する図である。 本発明の第1実施形態における減衰制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態における音信号生成部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数と出力レベルとの関係を説明する図である。 本発明の第2実施形態における減衰制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態における音信号生成部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第4実施形態における減衰制御テーブルに規定される第2減衰係数とノートナンバとの関係を説明する図である。 本発明の第5実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数とベロシティとの関係を説明する図である。
 以下、本発明の一実施形態における鍵盤楽器について、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。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にA、B等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
<第1実施形態>
[鍵盤楽器の構成]
 図1は、本発明の第1実施形態における鍵盤楽器の構成を示す図である。鍵盤楽器1は、例えば、電子ピアノ等の電子鍵盤楽器であって、演奏操作子として複数の鍵70を有する電子楽器の一例である。ユーザが鍵70を操作すると、スピーカ60から音が発生する。発生する音の種類(音色)は、操作部21を用いて変更される。この例において、鍵盤楽器1は、ピアノの音色を用いて発音する場合に、アコースティックピアノに近い発音をすることができる。特に、鍵盤楽器1は、ハーフペダルを用いた演奏において、ダンパの影響をより精度よく反映した発音をすることができる。続いて、鍵盤楽器1の各構成について、詳述する。
 鍵盤楽器1は、複数の鍵70、筐体50およびペダル装置90を備える。複数の鍵70は、筐体50に回動可能に支持されている。筐体50には、操作部21、表示部23、スピーカ60が配置されている。筐体50の内部には、制御部10、記憶部30、鍵挙動測定部75および音源部80が配置されている。ペダル装置90は、ダンパペダル91、シフトペダル93およびペダル挙動測定部95を備える。筐体50内部に配置された各構成は、バスを介して接続されている。
 この例では、鍵盤楽器1は、外部装置と信号の入出力をするためのインターフェイスを含んでいる。インターフェイスとしては、例えば、音信号を出力する端子、MIDIデータの送受信をするためのケーブル接続端子などである。この例では、インターフェイスにペダル装置90が接続されることによって、ペダル挙動測定部95が筐体50内部に配置された各構成と上述したバスを介して接続される。
 制御部10は、CPUなどの演算処理回路、RAM、ROMなどの記憶装置を含む。制御部10は、記憶部30に記憶された制御プログラムをCPUにより実行して、各種機能を鍵盤楽器1において実現させる。操作部21は、操作ボタン、タッチセンサおよびスライダなどの装置であり、入力された操作に応じた信号を制御部10に出力する。表示部23は、制御部10による制御に基づいた画面が表示される。
 記憶部30は、不揮発性メモリ等の記憶装置である。記憶部30は、制御部10によって実行される制御プログラムを記憶する。また、記憶部30は、音源部80において用いられるパラメータ、波形データ等を記憶してもよい。スピーカ60は、制御部10または音源部80から出力される音信号を増幅して出力することによって、音信号に応じた音を発生する。
 鍵挙動測定部75は、複数の鍵70のそれぞれの挙動を測定し、測定結果を示す測定データを出力する。この測定データは、情報(KC、KS、KV)を含む。すなわち、複数の鍵70のそれぞれに対する押込操作に応じて、情報(KC、KS、KV)が出力される。情報KCは操作された鍵70を示す情報(例えば鍵番号)である。情報KSは鍵70の押込量を示す情報である。情報KVは鍵70の押込速度を示す情報である。情報KC、KS、KVが関連付けられて出力されることにより、操作された鍵70とその鍵70に対する操作内容とが特定される。
 ペダル挙動測定部95は、ダンパペダル91およびシフトペダル93のそれぞれの挙動を測定し、測定結果を示す測定データを出力する。この測定データは、情報(PC、PS)を含む。情報PCは操作されたペダルがダンパペダル91であるかシフトペダル93であるかを示す情報である。情報PSはペダルの押込量を示す情報である。情報PC、PSが関連付けられて出力されることにより、操作されたペダル(ダンパペダル91またはシフトペダル93)とそのペダルに対する操作内容(押込量)が特定される。なお、ペダル装置90のペダルがダンパペダル91のみである場合には、情報PCは不要である。
 音源部80は、鍵挙動測定部75およびペダル挙動測定部95から入力された情報に基づいて音信号を生成してスピーカ60に出力する。音源部80が生成する音信号は、鍵70への操作毎に得られる。そして、複数の押鍵によって得られた複数の音信号は、合成されて音源部80から出力される。音源部80の構成について詳述する。
[音源部の構成]
 図2は、本発明の第1実施形態における音源部の機能構成を示す図である。音源部80は、変換部88、音信号生成部800(音信号生成装置)、減衰制御テーブル135、波形データ記憶部151および出力部180を備える。音信号生成部800は、信号生成部111および減衰制御部131を含む。
 変換部88は、入力される情報(KC、KS、KV、PC、PS)を音信号生成部800において用いられるフォーマットの制御データに変換する。すなわち、それぞれ異なる意味を持つ情報が共通のフォーマットの制御データに変換される。制御データは、発音内容を規定するデータである。この例では、変換部88は、入力される情報をMIDI形式の制御データに変換する。変換部88は、生成した制御データを音信号生成部800(信号生成部111および減衰制御部131)に出力する。
 変換部88は、鍵挙動測定部75から入力される情報(KC、KS、KV)に基づいて、鍵70への操作に応じた制御データ(以下、第1操作データという)を生成する。この例では、第1操作データは、操作された鍵70の位置を示す情報(ノートナンバ)、押鍵したことを示す情報(ノートオン)、離鍵したことを示す情報(ノートオフ)および鍵70への操作速度すなわち押鍵速度(ベロシティ:この例では0~127)等を含む。このように、変換部88は、第1操作データを生成する第1操作データ生成部としても機能する。
 また、変換部88は、ペダル挙動測定部95から入力される情報(PC、PS)に基づいて、ダンパペダル91の操作(押込量)に応じた制御データ(以下、第2操作データという)を生成する。第2操作データは、アコースティックピアノにおいてダンパが完全に上がっていること(ペダルがエンド位置にあること)を示す情報(ダンパオン)、ダンパが完全に下がっていること(ペダルがレスト位置にあること)を示す情報(ダンパオフ)、および、レスト位置およびエンド位置を除いた中間の位置の状態(ハーフペダル)になっていることを示す情報(ハーフダンパ)等を含む。なお、ペダルはレスト位置からエンド位置の範囲で操作可能である。
 この例では、ダンパオンはダンパが完全に上がっている状態(ダンパペダル91がエンド位置にある状態)のみに対応するのではなく、エンド位置からの所定の範囲(その状態と同等であるとして予め設定)にダンパペダル91が位置している状態に対応している。ダンパオフはダンパが完全に下がっている状態(ダンパペダル91がレスト位置にある状態)のみに対応するのではなく、レスト位置からの所定の範囲(その状態と同等であるとして予め設定)にダンパペダル91が位置している状態に対応している。このように、変換部88は、第2操作データを生成する第2操作データ生成部としても機能する。なお、シフトペダル93に応じた制御データについても生成されてもよいが、ここでは、その説明を省略する。
 変換部88は、生成した制御データを音信号生成部800(信号生成部111および減衰制御部131)に出力する。具体的には、変換部88は、第1操作データを信号生成部111および減衰制御部131に出力し、第2操作データを減衰制御部131に出力する。
 波形データ記憶部151は、少なくとも、ピアノ音波形データを記憶している。ピアノ音波形データは、アコースティックピアノの音(押鍵に伴う打弦によって生じた音)をサンプリングした波形データである。
 信号生成部111は、変換部88から入力される第1操作データに基づいて、音信号を生成して出力する。このとき、減衰制御部131によって、音信号のエンベロープが調整される。
 減衰制御部131は、減衰制御テーブル135を参照し、変換部88から入力される第1操作データおよび第2操作データに基づいて、信号生成部111において生成される音信号のエンベロープを制御する。特に、音信号が減衰するときのエンベロープが制御される。この例では、減衰制御部131は、ダンパペダル91の操作(すなわち第2操作データ)に基づいて減衰速度を制御し、特にハーフペダルの操作がされているときには、第1操作データにおけるベロシティに基づいてさらに減衰速度を制御する。
 減衰制御テーブル135は、ハーフペダルのときにおけるベロシティと減衰係数kとの関係を規定するテーブルである。減衰係数kは、ダンパオンのときの減衰速度に対して変化させる割合を示す係数である。この例では減衰係数kは、1以上の値である。k=1であれば、設定値(ディケイレートDR)から変化させない減衰速度を意味する。一方、kが1より大きくなるほど音信号の減衰速度を速めることを意味している。なお、減衰制御テーブル135が規定する関係および減衰係数kについての詳細については、後述する。
 出力部180は、信号生成部111によって生成された音信号を、音源部80の外部に出力する。この例では、スピーカ60に音信号が出力されて、ユーザに聴取される。続いて、信号生成部111の詳細の構成について説明する。
[信号生成部の構成]
 図3は、本発明の第1実施形態における信号生成部の機能構成を示すブロック図である。信号生成部111は、波形読出部113(波形読出部113-1、113-2、・・・113-n)、EV(エンベロープ)波形生成部115(115-1、115-2、・・・、115-n)、乗算器117(117-1、117-2、・・・117-n)および波形合成部119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、この信号生成部111によれば、32回の押鍵まで発音した状態が維持され、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113-1は、変換部88から得られた第1操作データに基づいて、波形データ記憶部151から読み出すべき波形データを選択して読み出して、ノートナンバに応じた音高の音信号を生成する。この例では、ピアノ音波形データが読み出される。EV波形生成部115-1は、変換部88から得られた第1操作データ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。生成されるエンベロープ波形は、減衰制御部131によって一部が調整される。エンベロープ波形の生成方法およびその調整方法については、後述する。乗算器117-1は、波形読出部113-1において生成された音信号に対して、EV波形生成部115-1において生成されたエンベロープ波形を乗算する。
 n=1の場合について例示したが、乗算器117-1から音信号が出力されているときに次の押鍵がある度に、n=2、3、4・・・と順に押鍵に応じた第1操作データが適用されていく。例えば、次の押鍵であれば、n=2の構成に第1操作データが適用されて、上記と同様に乗算器117-2から音信号が出力される。波形合成部119は、乗算器117-1、117-2、・・・、117-32から出力される音信号を合成して出力部180に出力する。
[エンベロープ波形]
 EV波形生成部115において生成されるエンベロープ波形について説明する。まず、一般的なエンベロープ波形およびパラメータについて説明する。
 図4は、一般的なエンベロープ波形の定義を説明する図である。図4に示すように、エンベロープ波形は、複数のパラメータで規定される。複数のパラメータは、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を含む。なお、アタックレベルALは最大値(例えば127)に固定としてもよい。この場合、サスティンレベルSLは、0~127の範囲で設定される。
 ノートオンがあると、アタックタイムATの時間でアタックレベルALまで上昇する。その後、ディケイタイムDTの時間でサスティンレベルSLまで減少し、サスティンレベルSLを維持する。ノートオフがあると、サスティンレベルSLから消音状態(レベル「0」)まで、リリースタイムRTの時間で減少する。サスティンレベルSLまで到達する前、すなわち、アタックタイムATの期間およびディケイタイムDTの期間においてノートオフがあると、その時点からリリースタイムRTの時間で消音状態に至る。なお、サスティンレベルSLをリリースタイムRTで除算した減衰率で消音状態に至るようにしてもよい。
 ディケイレートDRは、上述のパラメータから算出できる値であって、アタックレベルALとサスティンレベルSLとの差をディケイタイムDTで除算することによって得られる。このパラメータ(ディケイレートDR)は、ノートオン後のディケイ期間における音の自然減衰の程度(減衰速度)を示している。なお、ディケイ期間においてディケイレートDRの減衰速度は一定(傾斜が直線)である例を示したが、必ずしも一定でなくてもよい。すなわち、減衰速度が予め決められた変化をすることで、傾斜が直線以外で定義されてもよい。
 図5は、ピアノの音のエンベロープ波形の例を説明する図である。一般的なピアノの音は、例えば、サスティンレベルSLは「0」に設定され、ディケイタイムDTは比較的長く(ディケイレートDRは小さく)設定される。この状態は、ダンパが弦から離れた状態(ダンパオン)を示している。ディケイタイムDTにおいてノートオフがあると、ダンパが弦に接触した状態(ダンパオフ)となり、リリースタイムRTの設定にしたがって点線のとおり急激に減衰する。この例におけるEV波形生成部115は、図5に示すエンベロープ波形を生成し、減衰制御部131によってディケイレートDRが調整される。例えば、ハーフダンパであるときには、減衰制御部131は、ディケイレートDR(減衰速度)を、ダンパオンのときよりも速く制御する一方、ダンパオフのときの減衰速度よりも遅く制御する。
 これらのパラメータはエンベロープ波形を規定する設定値としての説明であって、アタックレベルAL等の各レベルは相対的な値である。したがって、EV波形生成部115から出力されるエンベロープ波形、すなわち、乗算器117において音信号に乗算されるエンベロープ波形では、ベロシティに応じて出力レベルの絶対値が調整されている。なお、出力レベルの調整は、増幅回路により実現されてもよい。
 減衰制御部131は、ハーフダンパであるときに、各音に対応するベロシティ(鍵70の押鍵速度)に基づいてディケイレートDRを調整する。上述したように減衰速度の調整に関するパラメータとして、減衰係数kが用いられる。この例では、調整後のディケイレートをDRfとすると、DRf=DR×kとして算出される。すなわち、減衰係数kが大きくなるほど、減衰速度が速くなる。このように減衰速度を調整する制御について説明する。まず、減衰制御部131によって参照される減衰制御テーブル135について説明する。
[減衰制御テーブル]
 図6は、本発明の第1実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数とベロシティとの関係を説明する図である。横軸にベロシティ(Vel)が示され、縦軸に減衰係数kが示されている。減衰係数kは、1以上UL未満に設定される。ULは、ノートオフの後の減衰速度に対応した値である。
 減衰係数k=1のときの減衰速度(第1速度)は、ディケイレートDRに対応し、ノートオン(押鍵)の状態の減衰速度、およびダンパオンの状態の減衰速度に対応する。一方、減衰係数k=ULのときの減衰速度は、ノートオフの後(かつダンパオフ)の減衰速度に対応する。図6に示す減衰制御テーブル135の例では、減衰係数kは、ベロシティが最小値「0」のときに最大値k1となり、ベロシティの増加に伴って一定割合で単調減少し、ベロシティが最大値「127」のときに最小値k2となるように規定されている。
 減衰制御部131は、この減衰制御テーブル135を参照することにより、ハーフダンパであるときの各音の減衰速度(第2速度)すなわちディケイレートDRfを、各音に対応するベロシティ(押鍵速度)に応じてDR×k1からDR×k2までの範囲で調整するように制御する。続いて、減衰制御部131による減衰制御処理について説明する。
[減衰制御処理]
 図7は、本発明の第1実施形態における減衰制御処理を示すフローチャートである。減衰制御処理は、第1操作データによりノートオンが検出されて波形データが読み出されると(より詳細にはディケイ期間に到達すると)、それぞれのノートオンに対応して実行される。したがって、図3に示すように、同時に発音できる数が32であれば、最大で32の減衰制御処理が並列に実行される。
 まず、減衰制御部131は、前回の判定から今回の判定までの間に、第1操作データに基づいてノートオフが検出されたかどうか(ステップS101)、および第2操作データに基づいてダンパオフの状態であるかどうか(ステップS103)を判定する。ノートオフが検出されていない場合(ステップS101;No)、押鍵されている状態に対応するため、ダンパペダルの状態にかかわらず、減衰係数k=1に設定する(ステップS115)。すなわち、通常のディケイレートDRf(=DR×1)のままの減衰速度に設定される。減衰制御部131は、単位時間の減衰処理を実行して(ステップS121)、再びステップS101に戻って処理を繰り返す。単位時間とは、所定の処理単位に対応する時間であり、例えば、1クロックでの処理時間に対応する。
 続いて、ノートオフが検出された場合(ステップS101;Yes)かつダンパオフの状態である場合(ステップS103;Yes)には、ダンパペダル91が操作されていない状態かつ離鍵された状態に対応するため、リリースに移行し(ステップS123)、減衰制御処理を終了する。すなわち、減衰制御部131は、ディケイレートDRfでの減衰速度からリリース期間に対応する減衰速度に切り替えるように制御する。
 一方、ノートオフが検出された場合(ステップS101;Yes)かつダンパオフの状態ではない場合(ステップS103;No)には、第2操作データに基づいてハーフダンパの状態であるかどうかを判定する(ステップS105)。ハーフダンパの状態でない場合(ステップS105;No)には、ダンパオンの状態であるから、離鍵されていたとしても押鍵されている状態と同様にして、減衰制御部131は、減衰係数k=1に設定する(ステップS115)。
 ハーフダンパの状態である場合(ステップS105;Yes)、減衰制御部131は、第1操作データに基づいて処理に対応するノートナンバのベロシティを取得し(ステップS111)、このベロシティに対応した減衰係数kを設定する(ステップS113)。ベロシティに対応した減衰係数kは、減衰制御テーブル135にしたがって設定される。すなわち、上述したように、ベロシティが大きいほど、減衰速度kが小さくなるように設定される。そして、減衰制御部131は、設定した減衰係数kにより決まるディケイレートDRf(DR×k)により単位時間の減衰処理を実行して(ステップS121)、再びステップS101に戻って処理を繰り返す。
 このような減衰制御処理によると、ハーフダンパの状態ではダンパオンの状態(およびノートオンの状態)よりも減衰速度が速くなるように制御される。さらにハーフダンパのときの減衰速度は、押鍵速度が小さい音ほど減衰速度が速くなるように制御される。このように減衰制御をすることによって、アコースティックピアノにおけるハーフペダル操作をしたときの音の減衰をより精度よく再現することができる。より詳述すると以下のとおりである。
 アコースティックピアノの演奏において、ハーフペダル操作をすると、適度な発音長での余韻を得ることができるため、メロディを響かせながら発音させたいときに用いられる。このとき、各音に対するダンパの効き方は、必ずしも一定ではない。例えば、音が小さい弦は振動エネルギが小さく、ダンパの影響により減衰する速度は、音が大きい弦よりも速い。これによって、メロディを響かせるときに重要ではない音が残ってしまい不自然な残響が残ってしまうことを抑制することできる。
 ハーフペダル操作をしたときの減衰速度を演奏状態によらず一定に制御する電子ピアノによれば、このようなダンパの効き方の違いを考慮していないため、余韻が均一的であった。そのため、演奏の内容によっては不自然な残響が残ってしまい、メロディを際立たせる演奏表現が難しい場合があった。一方、本発明による鍵盤楽器によれば上述のように、ハーフペダル操作をしたときの減衰速度を押鍵速度に応じて変化させることができる。大きい音ほど余韻を長くしつつ、小さい音は余韻を短くすることにより、アコースティックピアノにおけるハーフペダル操作をしたときのダンパの影響をより精度よく反映することが可能となる。
<第2実施形態>
 第1実施形態では、ハーフペダル操作をしたときに押鍵速度に応じて各音の減衰速度を変化させていたが、第2実施形態では、ハーフペダル操作をしたときの各音の大きさに応じて各音の減衰速度を変化させる鍵盤楽器を説明する。以下の説明においては、第2実施形態における構成のうち、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。なお、第2実施形態においては、第1実施形態の場合と比べて、信号生成部、減衰制御部および減衰制御テーブルが異なる。
 図8は、本発明の第2実施形態における音信号生成部の機能構成を示すブロック図である。第2実施形態における信号生成部111Aでは、EV波形生成部115A(115A-1、115A-2、・・・、115A-n)が第1実施形態と異なっている。EV波形生成部115Aは、乗算器117に出力しているエンベロープ波形の出力レベルを、減衰制御部131Aに対して出力する。減衰制御部131Aは、ハーフダンパであるときに、各音に対応する音信号の出力レベル(音量)に基づいてディケイレートDRを調整する。減衰制御部131Aは、第1実施形態と同様に、減衰制御テーブルを参照して、減衰係数kを設定することによってディケイレートDRを調整する。
 図9は、本発明の第2実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数と出力レベルとの関係を説明する図である。横軸に出力レベル(EL)が示され、縦軸に減衰係数kが示されている。図9に示す減衰制御テーブルの例では、減衰係数kは、出力レベルが最小値「Min」のときに最大値k1となり、出力レベルの増加に伴って一定割合で単調減少し、出力レベルが最大値「Max」のときに最小値k2となるように規定されている。
 減衰制御部131Aは、この減衰制御テーブルを参照することにより、ハーフダンパであるときの各音のディケイレートDRfを、各音に対応する出力レベル(音量)に応じてDR×k1からDR×k2までの範囲で調整するように制御する。続いて、減衰制御部131Aによる減衰制御処理について説明する。
 図10は、本発明の第2実施形態における減衰制御処理を示すフローチャートである。第2実施形態における減衰制御処理は、第1実施形態におけるステップS111、S113に代えて、ステップS211、S213の処理を実行する点で異なっている。第2実施形態における減衰制御処理では、それ以外の処理は第1実施形態と同様の処理であるため、その説明を省略する。第2実施形態における減衰制御処理では、ハーフダンパの状態である場合(ステップS105;Yes)、減衰制御部131Aは、処理に対応する音の出力レベルを、対応するEV波形生成部115Aから取得し(ステップS211)、この出力レベルに対応した減衰係数kを設定する(ステップS213)。なお、出力レベルは、ハーフダンパの状態を検出した時点での出力レベルに限られず、所定時間前の出力レベルであってもよい。
 出力レベルに対応した減衰係数kは、上述したように、出力レベルが大きいほど、減衰速度kが小さくなるように設定される。このように、各音の減衰速度は、第1実施形態のように押鍵速度によって制御される場合に限られず、第2実施形態のようにハーフペダル操作をしたときの出力レベルによって制御されてもよい。
<第3実施形態>
 第1実施形態および第2実施形態では、ハーフペダル操作をしたときの各音の減衰速度を、エンベロープ波形(特にディケイレート)を変化させることによって制御していたが、第3実施形態では、残響を付加する程度を制御することによって各音の減衰速度を制御する鍵盤楽器を説明する。なお、第3実施形態においては、第1実施形態の場合と比べて、信号生成部および減衰制御部が異なる。
 図11は、本発明の第3実施形態における音信号生成部の機能構成を示すブロック図である。第3実施形態における信号生成部111Bでは、EV波形生成部115B(115B-1、115B-2、・・・、115B-n)が第1実施形態と異なっている。この例では、EV波形生成部115Bは、減衰制御部131Bからのエンベロープ波形の調整を受けないようになっている。すなわち、乗算器117に対しては、設定されたパラメータに対応したエンベロープ波形を出力する。一方、信号生成部111Bは、減衰制御部113Bからの制御を受ける残響付加部121B(121B-1、121B-2、・・・、121B-n)を含んでいる。減衰制御部131Bは、第1実施形態における減衰制御部131と同様の処理をするが、減衰係数kに基づいてEV波形生成部115を制御するのではなく残響付加部121Bを制御する点で異なっている。
 残響付加部121Bは、乗算器117と波形合成部119との間に挿入されている。例えば、残響付加部121B-1は、乗算器117-1と波形合成部119との間に設けられている。一般的なエフェクト制御に用いられるリバーブ等の残響は、波形合成部119によって合成された音信号に対して付加される。一方、この例では、残響は、各音に対して個別に付加される。残響付加部121Bは、残響を付加しつつ残響時間を変更可能な構成であれば、公知のどのような構成を採用することもできるが、例えば、フィードバックディレイを用いるコムフィルタによって実現することができる。特許第3269156号公報に開示された技術を用いてもよい。
 残響付加部121Bにおいて付加される残響の時間は、減衰制御部131Bによって制御される。例えば、上記に例示したコムフィルタを用いる場合、減衰制御部131Bは、減衰係数kに応じてフィードバックゲインを変更することによって、音信号に対する残響時間の長さを調整することができる。減衰制御部131Bは、減衰係数kが大きくなるほど、フィードバックゲインが小さくして減衰速度が速くなるように制御する。例えば、減衰係数kの逆数がフィードバックゲインとして設定されてもよい。
 このように、第1実施形態のようにエンベロープ波形を調整する代わりに、残響付加部121Bにおける残響時間を調整することによって、押鍵速度に応じて各音の減衰速度を制御するようにしてもよい。なお、残響時間の調整とエンベロープ波形の調整とを併用することによって、各音の減衰速度が制御されるようにしてもよい。もちろん、第2実施形態と同様に、音量に応じて各音の残響時間を調整することによって減衰速度が制御されてもよい。
<第4実施形態>
 上述した実施形態、例えば第1実施形態においては、減衰制御部131は、ベロシティに応じて設定される減衰係数kにより、減衰速度を制御していたが、さらに別のパラメータに応じて設定される減衰係数を併用することによって減衰速度を制御してもよい。第4実施形態では、各音に対応するノートナンバ(音高)に応じて設定される第2減衰係数kpを用いる例について説明する。なお、第2、第3実施形態に適用する場合も同様であるが、説明を省略する。
 図12は、本発明の第4実施形態における減衰制御テーブルに規定される第2減衰係数とノートナンバとの関係を説明する図である。横軸にノートナンバ(Note No.)が示され、縦軸に第2減衰係数kpが示されている。この例では、第2減衰係数kpは、ノートナンバが「21」のときに最小値kp1となり、ノートナンバが「108」のときに最大値kp2となる。なお、ノートナンバの範囲は、88鍵のピアノを想定した場合の例である。図12に示す減衰制御テーブルによれば、音高が高いほど、減衰速度を速くする第2減衰係数が規定されている。なお、ノートナンバ毎に異なる第2減衰係数kpが設定される場合に限らず、所定の音域に区分して、段階的に規定されてもよい。例えば、弦の種類または本数が同じである音高の範囲を同じ第2減衰係数kpになるように規定されていてもよい。
 第2減衰係数kpは、減衰係数kに乗算する係数として用いられる。例えば第1実施形態におけるディケイレートDRの調整に用いられる場合には、ディケイレートDRfは、DR×k×kpとして設定される。このように減衰速度が設定されることにより、音高に対する弦の違い(種類、本数、張力等)および音高に対するダンパの違い(フェルト形状、構造等)等に起因するダンパの効き方を減衰速度に反映することもできる。
<第5実施形態>
 第1実施形態では、ハーフダンパの状態は1つであったが、ダンパペダル91への操作量に応じて複数のハーフダンパの状態を取り得るようにしてもよい。第5実施形態では、ハーフダンパの状態が2つである場合について説明する。この例では、ダンパペダル91への操作量が大きく弦への影響が少ない第1ハーフダンパの状態と、これよりも操作量が少なく弦への影響が大きい第2ハーフダンパの状態とがあるものとして説明する。なお、第2、第3実施形態に適用する場合も同様であるが、説明を省略する。
 図13は、本発明の第5実施形態における減衰制御テーブルに規定される減衰係数とベロシティとの関係を説明する図である。図13に示す減衰制御テーブルは、第1実施形態に示す減衰制御テーブルと縦軸および横軸の関係は同じであるが、減衰係数kが第1ハーフダンパの場合と第2ハーフダンパの場合とで異なる値が規定されている。すなわち、第1ハーフダンパのときの減衰速度(第3速度)と第2ハーフダンパの時の減衰速度(第2速度)とが異なっている。
 まず、第1ハーフダンパの場合、ベロシティが最小値「0」のときに最大値ku1となり、ベロシティの増加に伴って一定割合で単調減少し、ベロシティが最大値「127」のときに最小値ku2となるように規定されている。一方、第2ハーフダンパの場合、ベロシティが最小値「0」のときに最大値kd1(>ku1)となり、ベロシティの増加に伴って一定割合で単調減少し、ベロシティが最大値「127」のときに最小値kd2(>ku2)となるように規定されている。なお、この例では、kd2>ku1の関係を満たしているが、この関係を満たさなくてもよい。
 また、図13に示す例では、第1ハーフダンパの場合の減衰係数の変化量「ku1-ku2」は、第2ハーフダンパの減衰係数の変化量「kd1-kd2」よりも大きい。これは、弦に対するダンパの効き方が小さいほど、押鍵速度の違いによる減衰速度の変化に与える影響が大きくなることを示している。このように、ハーフダンパの状態を複数の段階に区分して、弦に対するダンパの効き方を細かく制御し、さらに押鍵速度等による減衰速度の変化をさせてもよい。このときには、減衰係数が小さくなる区分ほど、押鍵速度の違いによる減衰係数の変化量が大きくなるようにしてもよい。これにより、ハーフペダル操作をしたときのダンパの影響をより精度よく反映することが可能となる。
<変形例>
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、それぞれの実施形態は、互いに組み合わせたり置換したりした実施形態を採用してもよい。また、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、以下に説明する変形例は互いに組み合わせて適用することもできる。
(1)上述した実施形態において、減衰制御テーブルに規定される減衰係数kと各パラメータとの関係は、アコースティックピアノの弦とダンパとの関係をより精度よく再現することを目的として、規定されていた。例えば、第1実施形態では、減衰係数kは、ベロシティの増加に伴って一定の割合で減少するように規定されていた。一方、減衰制御テーブルに規定される関係は、その目的とする効果に応じて適宜設定されればよい。例えば、減衰係数kは、ベロシティの増加に伴って減少するときに一定の割合の変化でなくてもよい。また、減衰係数kは、ベロシティの増加に伴って単調減少となっているが、単調減少と単調増加が組み合わされていてもよいし、全体が単調増加になっていてもよい。いずれにしても、押鍵速度またはハーフダンパになったときの音量(出力レベル)等のパラメータ値に対して、減衰係数kが変化するように規定されていればよい。
 なお、目的とする効果によって様々に変更可能なものであるから、波形データについても必ずしもアコースティックピアノの音をサンプリングしたものに限られない。すなわち、波形データは、エレクトリックピアノの音をサンプリングしたものであってもよいし、その他の楽器の音をサンプリングしたものであってもよい。また、所定の波形データを合成したり変調したりして生成したものであってもよい。
(2)上述した実施形態において、減衰速度の制御するためにエンベロープ波形のディケイレートが調整されていたが、別のパラメータを用いることによって、そのパラメータが調整されるようにしてもよい。例えば、リリースレート、サスティンレート等を用いた場合には、そのパラメータを調整してもよい。また、ディケイレートが第1ディケイ期間およびこれに続く第2ディケイ期間に対して定められていれば、いずれか一方(例えば第2ディケイ期間)または双方のディケイレートを調整するようにしてもよい。
(3)上述した実施形態において、減衰速度kは、減衰制御テーブルによって規定されていたが、所定の演算式によってベロシティ等から算出されるようにしてもよい。
(4)上述した実施形態において、ダンパペダル91以外のペダル、例えばシフトペダル93への操作によって、さらに減衰係数が変更されるようにしてもよい。これによれば、打弦数の変化によって弦の振動が変化した場合に、ダンパと弦との関係が変わったとしても、音の減衰を精度よく再現することもできる。
(5)上述した実施形態では、減衰制御処理においてノートオフが検出されていない場合(図7、ステップS101;No)は押鍵されている状態に対応する。したがって、この場合には、ダンパペダルの状態にかかわらず、減衰係数k=1に設定されていた。すなわち、処理の簡易化のために押鍵状態と離鍵状態との2つの状態を前提としてダンパペダルの影響の有無を切り替える処理が適用されていた。一方、実際のアコースティックピアノの動作にさらに近づけるために、押鍵状態と離鍵状態との間の中間状態についても、減衰制御処理に反映されるようにしてもよい。
 ここで、鍵70の操作可能な範囲をレスト位置とエンド位置との間として定義すると、中間状態は、レスト位置とエンド位置とを含まない第1の位置から第2の位置までの間の範囲に鍵70が操作されていることに対応する。なお、第1の位置は、第2の位置よりもエンド位置に近い位置である。この場合、押鍵状態は鍵70がエンド位置と第1の位置との間にあることに対応する。また、離鍵状態は鍵70が第2の位置とレスト位置との間にあることに対応する。第1の位置と第2の位置とは、予め設定される。中間状態によれば、ダンパペダル91を操作していない状態(ダンパオフ)であっても、ダンパが弦から少し離れた状態となるため、ハーフダンパの状態となる。
 例えば、以下のようにして中間状態のときの処理を規定する。図7のステップS101の判定処理において、押鍵状態(ノートオン)または離鍵状態(ノートオフ)である場合には、上述した実施形態における処理と同様である。一方、中間状態であることが判定されると、ステップS103においてダンパオフと判定される状態(ダンパペダル91がレスト位置にある状態)であったとしても、ハーフダンパの状態であると判定され、ステップS111、S113、S121に対応する処理が実行される。すなわち、鍵70が中間状態であるときには、ダンパオンと判定される状態(ダンパペダル91がエンド位置にある状態)である場合を除き、ハーフダンパの状態として判定されることになる。
 このようにすると、ダンパペダル91を操作していなくても、鍵70が中間状態に操作されたときのハーフダンパの状態を再現することができる。したがって、この例における減衰制御処理は、鍵70が第1の位置よりもレスト位置に近い位置(中間状態または離鍵状態)であるときに、ダンパペダル91の状態に応じて、ハーフダンパの処理をすることができる。
(6)上述した実施形態では、鍵盤装置1を実施の一例として説明したが、鍵盤装置1に含まれる音信号生成部800、すなわち音信号生成装置としても実施可能であり、また、音信号生成部800を含む音源部80としても実施可能である。この場合には、鍵盤を有する入力デバイスおよびダンパペダルを有する入力デバイスから、第1操作データおよび第2操作データを取得してもよいし、第1操作データおよび第2操作データを生成するための情報を取得するようにしてもよい。
(7)上述した実施形態における鍵盤楽器1では、筐体50とペダル装置90とが互いに着脱可能に構成されていたが、一体の筐体に収められ着脱可能でなくてもよい。
(8)上述した音源部80の各機能の全部または一部を、制御部10のCPUによる制御プログラムの実行によって実現してもよい。この場合、減衰制御処理を制御部10(コンピュータ)に実行させるためのプログラムが、記録媒体またはネットワークを介したダウンロードによって提供されてもよい。また、パーソナルコンピュータ等にこのプログラムをダウンロードして実行することで、このコンピュータを音信号生成装置として用いてもよい。
1…鍵盤楽器、10…制御部、21…操作部、23…表示部、30…記憶部、50…筐体、60…スピーカ、73…圧力測定部、75…鍵挙動測定部、80…音源部、88…変換部、90…ペダル装置、91…ダンパペダル、93…シフトペダル、95…ペダル挙動測定部、111,111A,111B…信号生成部、113…波形読出部、115,115A,115B…EV波形生成部、117…乗算器、119…波形合成部、121B…残響付加部、131,131A,131B…減衰制御部、135…減衰制御テーブル、151…波形データ記憶部、180…出力部、800…音信号生成部(音信号生成装置)

Claims (13)

  1.  鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成する信号生成部と、
     前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御する減衰制御部であって、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記第1操作データが示す前記鍵への操作速度に基づいて当該第2速度の値を変化させる減衰制御部と、
     を備える音信号生成装置。
  2.  鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成する信号生成部と、
     前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を少なくとも第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御する減衰制御部であって、前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記音信号の出力レベルに基づいて当該第2速度の値を変化させる減衰制御部と、
     を備える音信号生成装置。
  3.  前記ペダルは、レスト位置とエンド位置との範囲で操作可能であり、
     前記減衰制御部は、前記ペダルへの操作がレスト位置とエンド位置とを除く第1位置に操作されたことを前記第2操作データが示す場合に、前記減衰速度を前記第2速度に制御する、請求項1または請求項2に記載の音信号生成装置。
  4.  前記鍵は、レスト位置とエンド位置との範囲で操作可能であり、
     前記減衰制御部は、さらに、前記鍵が所定位置よりもレスト位置に近いことを前記第1操作データが示す場合に、前記減衰速度を前記第2速度に制御する、請求項1または請求項2に記載の音信号生成装置。
  5.  前記減衰制御部は、
     前記第1操作データおよび前記第2操作データに基づいて、前記第1速度と前記第2速度との間の第3速度、前記第1速度および前記第2速度のいずれかに制御し、
     前記減衰速度を前記第3速度に制御するときに、前記操作速度に基づいて当該第3速度の値を変化させ、
     前記第3速度の値の変化量は、前記第2速度の値の変化量よりも大きくなるように制御する、
     請求項1に記載の音信号生成装置。
  6.  前記減衰制御部は、
     前記第1操作データおよび前記第2操作データに基づいて、前記第1速度と前記第2速度との間の第3速度、前記第1速度および前記第2速度のいずれかに制御し、
     前記減衰速度を前記第3速度に制御するときに、前記出力レベルに基づいて当該第3速度の値を変化させ、
     前記第3速度の値の変化量は、前記第2速度の値の変化量よりも大きくなるように制御する、
     請求項2に記載の音信号生成装置。
  7.  前記減衰制御部は、さらに操作された前記鍵の音高に基づいて前記第2速度を変化させる、請求項1から請求項6のいずれかに記載の音信号生成装置。
  8.  前記減衰制御部は、押鍵されている状態の場合の前記減衰速度、および前記ペダルの操作がエンド位置に操作されている場合の前記減衰速度を、前記第1速度に制御する、請求項1から請求項7のいずれかに記載の音信号生成装置。
  9.  前記第2速度は、前記ペダルの操作がされていない状態で離鍵されたときの減衰速度よりも遅い、請求項1から請求項8のいずれかに記載の音信号生成装置。
  10.  請求項1から請求項9のいずれかに記載の音信号生成装置と、
     前記鍵と、
     前記鍵の操作に応じた前記第1操作データを生成する第1操作データ生成部と、
     を備える鍵盤楽器。
  11.  前記ペダルと、
     前記ペダルの操作に応じた前記第2操作データを生成する第2操作データ生成部と、
     をさらに備える請求項10に記載の鍵盤楽器。
  12.  鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成し、
     前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御することを含み、
     前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記第1操作データが示す前記鍵への操作速度に基づいて当該第2速度の値を変化させること、
     をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  13.  鍵への操作に応じた第1操作データに基づいて、音信号を生成し、
     前記第1操作データおよびペダルへの操作に応じた第2操作データに基づいて、前記音信号の減衰速度を少なくとも第1速度および当該第1速度よりも速い第2速度のいずれかに制御することを含み、
     前記減衰速度を前記第2速度に制御するときに、前記音信号の出力レベルに基づいて当該第2速度の値を変化させること、
     をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4145440A1 (en) 2021-09-01 2023-03-08 Yamaha Corporation Electronic piano sustain/damper half-pedal controller

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019058457A1 (ja) * 2017-09-20 2019-03-28 ヤマハ株式会社 音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム
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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05249965A (ja) * 1992-03-05 1993-09-28 Yamaha Corp ダンパペダル付電子楽器
JPH0784574A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器
JPH096343A (ja) * 1996-02-15 1997-01-10 Yamaha Corp 楽音信号発生装置
JPH1074084A (ja) * 1996-06-25 1998-03-17 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器
JP2009175677A (ja) * 2007-12-27 2009-08-06 Casio Comput Co Ltd 共鳴音付加装置および電子楽器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3261713B2 (ja) 1991-10-02 2002-03-04 ヤマハ株式会社 楽音発生装置
JP3243821B2 (ja) * 1992-02-27 2002-01-07 ヤマハ株式会社 電子楽器
JP3279307B2 (ja) * 1992-06-09 2002-04-30 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器
JP3252177B2 (ja) * 1992-10-29 2002-01-28 カシオ計算機株式会社 電子楽器
JP3269156B2 (ja) 1993-01-14 2002-03-25 住友電気工業株式会社 道路地図データの収集装置
JP3296156B2 (ja) 1995-09-19 2002-06-24 ヤマハ株式会社 共鳴音付加装置
JPH09127941A (ja) 1995-10-27 1997-05-16 Yamaha Corp 電子楽器
US5827987A (en) * 1996-06-25 1998-10-27 Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho Electronic musical instrument with a variable coefficients digital filter responsive to key touch
JP2006047451A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器
JP4460505B2 (ja) * 2005-08-08 2010-05-12 ヤマハ株式会社 電子鍵盤楽器
JP4833810B2 (ja) * 2006-11-30 2011-12-07 株式会社河合楽器製作所 共鳴音発生装置
JP2010113024A (ja) 2008-11-04 2010-05-20 Yamaha Corp 楽音制御装置
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
JP6176133B2 (ja) * 2014-01-31 2017-08-09 ヤマハ株式会社 共鳴音生成装置及び共鳴音生成プログラム
JP6402502B2 (ja) * 2014-06-20 2018-10-10 ヤマハ株式会社 演奏情報出力制御装置、鍵盤楽器及び制御方法
JP6536115B2 (ja) * 2015-03-25 2019-07-03 ヤマハ株式会社 発音装置および鍵盤楽器
JP6142891B2 (ja) * 2015-03-25 2017-06-07 ヤマハ株式会社 サポートアセンブリおよび鍵盤装置
JP6597786B2 (ja) * 2015-10-15 2019-10-30 ヤマハ株式会社 鍵盤装置
JP6617514B2 (ja) * 2015-10-16 2019-12-11 ヤマハ株式会社 サポートアセンブリおよび鍵盤装置
WO2017121049A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Findpiano Information Technology (Shanghai) Co., Ltd. Piano system and operating method thereof
WO2019058457A1 (ja) * 2017-09-20 2019-03-28 ヤマハ株式会社 音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム
DE112017008076T5 (de) * 2017-11-07 2020-06-25 Yamaha Corporation Datenerzeugungsvorrichtung und -programm

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05249965A (ja) * 1992-03-05 1993-09-28 Yamaha Corp ダンパペダル付電子楽器
JPH0784574A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器
JPH096343A (ja) * 1996-02-15 1997-01-10 Yamaha Corp 楽音信号発生装置
JPH1074084A (ja) * 1996-06-25 1998-03-17 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器
JP2009175677A (ja) * 2007-12-27 2009-08-06 Casio Comput Co Ltd 共鳴音付加装置および電子楽器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4145440A1 (en) 2021-09-01 2023-03-08 Yamaha Corporation Electronic piano sustain/damper half-pedal controller

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