特許 7306402 音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-03

(45)【発行日】2023-07-11

(54)【発明の名称】音信号生成装置、鍵盤楽器およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G10H 1/053 20060101AFI20230704BHJP

   G10H 7/02 20060101ALI20230704BHJP

【ＦＩ】

G10H1/053 C

G10H7/02

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020546663

(86)(22)【出願日】2018-09-14

(86)【国際出願番号】 JP2018034261

(87)【国際公開番号】W WO2020054070

(87)【国際公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-03-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】大場 保彦

(72)【発明者】

【氏名】小松 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】田之上 美智子

【審査官】菊池 智紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０２５４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５９５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２２８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９１１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１３８８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｈ １／００－７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの鍵への操作に応じた第１操作データに基づいて、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成する信号生成部と、
前記第１操作データに基づいて、前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、前記第１音信号の減衰を制御するための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第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行う調整部と、
を備え、
第１鍵への操作に応じて生成される前記第１音信号と、前記第１鍵とは異なる第２鍵への操作に応じて生成される前記第１音信号とは、互いに音高が異なり、
前記第１鍵への操作に応じて生成される前記第２音信号と、前記第２鍵への操作に応じて生成される前記第２音信号とは、互いに音高が共通であり、
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、
前記ペダルが前記エンド位置から前記レスト位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を第１速度から前記第１速度よりも速い第２速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しない、音信号生成装置。

【請求項2】

前記調整部は、前記１つの鍵の押鍵動作の物理量に応じたそれぞれのタイミングで発音するように前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、少なくとも前記１つの鍵の離鍵動作の後において、前記第２音信号とは異なる減衰速度で前記第１音信号の減衰を開始する、請求項１に記載の音信号生成装置。

【請求項3】

前記ペダルが前記エンド位置と前記レスト位置の間から前記レスト位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を前記第１速度よりも速い第３速度から前記第３速度よりも速い前記第２速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しない、請求項１に記載の音信号生成装置。

【請求項4】

前記ペダルが前記エンド位置と前記レスト位置の間から前記エンド位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を前記第３速度から前記第１速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しない、請求項３に記載の音信号生成装置。

【請求項5】

前記調整部は、
前記第１操作データに基づいて、前記鍵の押下範囲のうちの所定の位置における鍵の挙動に関する推定値を算出し、
算出された前記推定値に基づいて前記関係を調整する、請求項１乃至４の何れか一項に記載と音信号生成装置。

【請求項6】

前記推定値は、前記鍵の速度又は加速度である、請求項５に記載の音信号生成装置。

【請求項7】

前記関係は、前記第１音信号と前記第２音信号との発音のタイミングの関係を含む、請求項１乃至６の何れか一項に記載の音信号生成装置。

【請求項8】

前記関係は、前記第１音信号と前記第２音信号との音量の関係を含む、請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の音信号生成装置。

【請求項9】

請求項１乃至８の何れか一項に記載の音信号生成装置と、
前記鍵と、
前記ペダルと、
前記鍵への操作に応じた前記第１操作データを出力する第１検出部と、
前記ペダルへの操作に応じた前記第２操作データを出力する第２検出部と、
を備える、鍵盤楽器。

【請求項10】

１つの鍵への操作に応じた第１操作データに基づいて、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成し、
前記第１操作データに基づいて、前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、前記第１音信号の減衰を制御するためのペダルの操作に応じた第２操作データに基づいて前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行うこと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
第１鍵への操作に応じて生成される前記第１音信号と、前記第１鍵とは異なる第２鍵への操作に応じて生成される前記第１音信号とは、互いに音高が異なり、
前記第１鍵への操作に応じて生成される前記第２音信号と、前記第２鍵への操作に応じて生成される前記第２音信号とは、互いに音高が共通であり、
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、
前記ペダルが前記エンド位置から前記レスト位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記第１音信号の減衰速度を第１速度から前記第１速度よりも速い第２速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しない、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音信号を生成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

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の演奏において鍵を押下したときには、打弦音が発生するだけでなく、鍵の押下に伴って生じる棚板衝突音も発生する。電子ピアノのような電子楽器において、このような棚板衝突音を再現するための技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－５９５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される技術によれば、押鍵の際に鍵が棚板に衝突することによって発生する棚板衝突音を含む音を出力することができる。電子ピアノでは、棚板衝突音を再現することにより、アコースティックピアノの音に近い音の再現が可能になる。電子ピアノでは、アコースティックピアノにより近い音を再現するために、アコースティックピアノによる実際の棚板衝突音の再現が求められる。

【0005】

本発明の目的の一つは、アコースティックピアノにより近い音を再現することができる処理を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成する信号生成部と、前記第１操作データに基づいて、前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、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第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行う調整部と、を備える、音信号生成装置が提供される。

【0007】

前記調整部は、前記鍵の押鍵動作の物理量に応じたそれぞれのタイミングで発音するように前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、前記鍵の離鍵動作に基づいて、前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行ってもよい。

【0008】

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、前記ペダルが前記エンド位置から前記レスト位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を第１速度から前記第１速度よりも速い第２速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しなくてもよい。

【0009】

前記ペダルが前記エンド位置と前記レスト位置の間から前記レスト位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を前記第１速度よりも速い第３速度から前記第３速度よりも速い前記第２速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しなくてもよい。

【0010】

前記ペダルが前記エンド位置と前記レスト位置の間から前記エンド位置に移動したことを前記第２操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号の減衰速度を前記第３速度から前記第１速度に変更し、且つ前記第２音信号の減衰速度を変更しなくてもよい。

【0011】

前記鍵が離鍵されたことを前記第１操作データが示す場合、前記調整部は、前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行ってもよい。

【0012】

前記調整部は、前記第１操作データに基づいて、前記鍵の押下範囲のうちの所定の位置における鍵の挙動に関する推定値を算出し、算出された前記推定値に基づいて前記関係を調整してもよい。

【0013】

前記推定値は、前記鍵の速度又は加速度であってもよい。

【0014】

前記関係は、前記第１音信号と前記第２音信号との発音のタイミングの関係を含んでもよい。

【0015】

前記関係は、前記第１音信号と前記第２音信号との音量の関係を含んでもよい。

【0016】

本発明の一実施形態によると、鍵の押鍵動作を示す第１操作データに基づいて、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成する信号生成部と、前記鍵の押鍵動作の物理量に応じたそれぞれのタイミングで発音するように前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、前記鍵の離鍵動作に基づいて、前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行う調整部と、を備える、音信号生成装置が提供される。

【0017】

本発明の一実施形態によると、上記の音信号生成装置と、前記鍵と、前記ペダルと、前記鍵への操作に応じた前記第１操作データを出力する第１検出部と、前記ペダルへの操作に応じた前記第２操作データを出力する第２検出部と、を備える、鍵盤楽器が提供される。

【0018】

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、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成し、前記第１操作データに基づいて、前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、ペダルの操作に応じた第２操作データに基づいて前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行うこと、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。

【0019】

本発明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、第１音信号及び前記第１音信号とは異なる第２音信号を生成し、前記鍵の押鍵動作の物理量に応じたそれぞれのタイミングで発音するように前記第１音信号及び前記第２音信号の関係を調整し、前記鍵の離鍵動作に基づいて、前記第１音信号と前記第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行うこと、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。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、アコースティックピアノにより近い音を再現することができる処理を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る鍵盤楽器の構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る鍵盤楽器の鍵アセンブリを示す図である。

【図3】本発明の一実施形態係る音源の機能構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態係る変換部及び調整部の機能構成を説明するブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る打弦音遅延テーブル及び衝突音遅延テーブルを説明する図である。

【図6】本発明の一実施形態におけるノートオンに対する打弦音および衝突音の発生タイミングを説明する図である。

【図7】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8】ピアノの打弦音のエンベロープ波形の一例を説明する図である。

【図9】ピアノの衝突音のエンベロープ波形の一例を説明する図である。

【図10】ピアノの打弦音のエンベロープ波形の一例と該打弦音に対応する衝突音のエンベロープ波形の一例を示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る信号生成部における第１音信号位生成部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る信号生成部における第２音信号位生成部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る制御部が実行する第１の処理を説明するフローチャートである。

【図14】本発明の一実施形態に係る制御部が実行する第２の処理を説明するフローチャートである。

【図15】本発明の一実施形態に係る音信号生成部における処理を示すフローチャートである。

【図16】本発明の一実施形態に係る音信号生成部における処理を示すフローチャートである。

【図17】本発明の一実施形態に係る音信号生成部における処理を示すフローチャートである。

【図18】本発明の一実施形態に係る音信号生成部における処理を示すフローチャートである。

【図19】本発明の別の実施形態に係る音源の機能構成を示すブロック図である。

【図20】本発明の別の実施形態に係る波形データ読出部、波形データ分離部及び増幅部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図21】本発明の別の実施形態に係る信号生成部における第１音信号生成部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図22】本発明の別の実施形態に係る信号生成部における第２音信号生成部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

＜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１００は、電子ピアノなどの電子鍵盤楽器であって、演奏操作子として複数の鍵１０１を有する電子楽器の一例である。ユーザが鍵１０１を操作すると、スピーカ１０３から音が出る。ユーザは、音の種類（音色）を操作部１０５を用いて変更することができる。この例において、鍵盤楽器１００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。鍵盤楽器１００の各構成について、詳述する。

【0024】

鍵盤楽器１００は、筐体１０７に複数の鍵１０１（演奏操作子）を備えるとともに、別体のペダル装置１１９を備える。複数の鍵１０１は、筐体１０７に回動可能に支持されている。筐体１０７には、スピーカ１０３が設けられている。筐体１０７の内部には、制御部１１１、記憶部１１３、音源１１５、第１検出部１１７が設けられている。ペダル装置１１９は、ダンパペダル１２１及び第２検出部１２５を備える。ペダル装置１１９は、シフトペダル１２３を備えるが省いてもよい。筐体１０７内部に設けられた各構成は、バスを介して接続されている。

【0025】

この例では、鍵盤楽器１００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１１９が接続されることによって、第２検出部１２５が筐体１０７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、ペダル装置と鍵盤楽器の間で信号がやりとりされる。

【0026】

制御部１１１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１１１は、記憶部１１３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１００において実現する。操作部１０５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１１１に出力する。表示部１０９は、制御部１１１による制御に基づいた画面が表示される。

【0027】

記憶部１１３は、不揮発性メモリ等の記憶装置である。記憶部１１３は、制御部１１１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１１３は、音源１１５において用いられるパラメータや波形データ等を記憶してもよい。スピーカ１０３は、制御部１１１または音源１１５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出力する。尚、図１では２つのスピーカ１０３が鍵盤楽器１００に設けられた場合を示しているが、スピーカ１０３の数は２つに限定されない。また、外部スピーカを用いる場合は、スピーカ１０３を省略することもできる。

【0028】

第１検出部１１７は、鍵１０１の押鍵動作及び離鍵動作を含む動作を検出する。第１検出部１１７は、複数の鍵１０１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。第１検出部１１７は、押下された鍵１０１を示す情報である鍵番号Ｋｃ、該鍵１０１の押下量（操作量）を示す情報Ｋｓ及び該鍵１０１の速度（押し込み速度）を示す情報Ｋｖを測定データとして出力する。鍵番号Ｋｃ、情報Ｋｓ、情報Ｋｖが関連付けられて出力されることによって、操作された鍵１０１及び該鍵１０１に対する操作内容が特定される。鍵１０１と連動する機械的構造（鍵アセンブリ）について詳述する。なお、情報Ｋｓは、連続量で検出して、位置に応じた値を出力するものでもよいし、２接点、あるいは３接点のスイッチでオン／オフのステータスで位置を出力するものでもよい。

【0029】

図２は、本発明の第１実施形態に係る鍵盤楽器１００の鍵１０１と連動する機械的構造（鍵アセンブリ）を示す図である。図２においては、鍵１０１のうちの白鍵に関する構造を例として説明する。棚板２０１は、上述した筐体１０７の一部を構成する部材である。棚板２０１には、フレーム２０３が固定されている。フレーム２０３の上部には、フレーム２０３から上方に突出する鍵支持部材２０５が配置されている。鍵支持部材２０５は、軸２０７を中心として鍵１０１を回動可能に支持する。フレーム２０３から下方に突出する固定部材２１１が設けられている。フレーム２０３に対して鍵１０１とは反対側には、支持部材２０９が設けられている。固定部材２１１は、軸２１３を中心として支持部材２０９を回動可能に固定する。

【0030】

鍵１０１の下方に突出する支持部材接続部２１５は、下端部に連結部２１７を備える。支持部材２０９の一端側に設けられた鍵接続部２１９と連結部２１７とは、摺動可能に接続されている。支持部材２０９は、軸２１３に対して鍵接続部２１９とは反対側に錘２２１を備える。鍵１０１が操作されていない時には、錘２２１は、その自重により下限ストッパ２２３に載置されている。

【0031】

一方、鍵１０１が押下されると、鍵接続部２１９が下方に移動し、支持部材２０９が回動する。支持部材２０９が回動すると、錘２２１が上方に移動する。錘２２１が上限ストッパ２２５に衝突すると、支持部材２０９の回動が制限されて、鍵１０１の押下が止まる。

【0032】

なお、鍵アセンブリは、図２に示す構造に限らない。鍵アセンブリは、例えば、フレーム２０３が省略されてもよい。また、鍵アセンブリは、図２のように、鍵１０１が押下されると、鍵１０１又は鍵１０１に連動して動く部材が、棚板２０１または棚板２０１に接続された部材に対して接触する構造であってもよい。また、鍵１０１の動作の検出は、鍵１０１に変えて支持部材２０９の動作で検出するものとしてもよい。

【0033】

フレーム２０３と鍵１０１との間には第１検出部１１７が設けられている。第１検出部１１７は、第１センサ１１７－１、第２センサ１１７－２及び第３センサ１１７－３を含んでもよい。鍵１０１が押下されていくと、鍵１０１が第１押下量に達すると第１センサ１１７－１が第１検出信号Ｋ１を出力する。続いて、鍵１０１が第２押下量に達すると、第２センサ１１７－２が第２検出信号Ｋ２を出力する。さらに、鍵１０１が第３押下量に達すると第３センサ１１７－３が第３検出信号Ｋ３を出力する。この検出信号の出力タイミングの時間的な違いから、鍵１０１の押下速度を算出できる。

【0034】

本実施形態では、一例として、制御部１１１は、第１検出信号の出力タイミングから第２検出信号の出力タイミングまでの時間、及び予め決められた距離（ここでは第１押下量および第２押下量までの距離）に基づいて、第１押下速度を算出する。同様に、制御部１１１は、第２検出信号の出力タイミングから第３検出信号の出力タイミングまでの時間、及び予め決められた距離（ここでは第２押下量および第３押下量までの距離）に基づいて、第２押下速度を算出する。制御部１１１は、第１押下速度及び第２押下速度に基づいて、押下加速度を算出してもよい。さらに制御部１１１は、第３検出信号の検出によりノートオン信号Ｎｏｎを音源１１５に出力し、ノートオン信号Ｎｏｎを出力した後であって同じ鍵について第１検出信号の出力が停止した場合、ノートオフ信号Ｎｏｆｆを音源１１５に出力する。

【0035】

ノートオン信号Ｎｏｎが出力されるときには、押下された鍵１０１を示す鍵番号Ｋｃ、該鍵１０１の押下量（操作量）を示す情報Ｋｓ及び該鍵１０１の速度（押し込み速度）を示す情報Ｋｖが第１検出部１１７から測定データとして出力される。この際、測定データには、鍵１０１の押下加速度を示す情報Ｋａが含まれてもよい。一方、ノートオフ信号Ｎｏｆｆが出力されるときには、離鍵された鍵１０１を示す情報Ｋｃがノートオフ信号Ｎｏｆｆに対応付けられて出力される。なお、以下の説明において、鍵１０１の操作に伴って制御部１１１から出力されるこれらの情報（測定データ）は、音源１１５に供給される。

【0036】

図１に戻ると、第２検出部１２５は、ダンパペダル１２１の動作を測定し、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、ダンパペダル１２１の押し込み量を示す情報Ｐｓを含む。この情報Ｐｓにより、ダンパペダル１２１に対する操作内容（押し込み量）が特定される。ペダル装置１１９がシフトペダル１２３を備える場合、第２検出部１２５は、操作されたペダルがダンパペダル１２１であるかシフトペダル１２３であるかを示す情報Ｐｃを情報Ｐｓと関連付けて測定データとして出力する。情報Ｐｃ、情報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１２１又はシフトペダル１２３）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１１９のペダルがダンパペダル１２１のみである場合には、情報Ｐｃは省略される。

【0037】

音源１１５は、第１検出部１１７及び第２検出部１２５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１０３に出力する。音源１１５が生成する音信号は、鍵１０１への操作及びダンパペダル１２１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１１５から出力される。音源１１５の構成について詳述する。

【0038】

図３は、本発明の第１実施形態における音源１１５の機能構成を示すブロック図である。音源１１５は、変換部３０１、音信号生成部３０３（音信号生成装置）、波形データ記憶部３０５、出力部３０７、第１減衰制御テーブル３０９、及び第２減衰制御テーブルを備える。音信号生成部３０３は、信号生成部３１１及び調整部３１３を含む。

【0039】

変換部３０１は、第１検出部１１７から入力される情報（Ｋｃ、Ｋｓ、Ｋｖ）に基づいて、鍵１０１への操作に応じたデータ（以下、第１操作データという）を生成する。また、変換部３０１は、第２検出部１２５から入力される情報Ｐｓ（又はＰｃ及びＰｓ）に基づいて、ダンパペダル１２１の操作（押込量）に応じたデータ（以下、第２操作データという）を生成する。

【0040】

波形データ記憶部３０５は、打弦音波形メモリ３０５－１及び衝突音波形メモリ３０５－２を含む。打弦音波形メモリ３０５－１は、信号生成部３１１において生成される第１音信号（打弦音信号）の元波形データである複数の打弦音波形データを記憶している。打弦音波形データは、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。衝突音波形メモリ３０５－２は、第２音信号（衝突音信号）の元波形データである複数の衝突音波形データを記憶している。衝突音波形データは、アコースティックピアノの棚板衝突音（押鍵の際に鍵と棚板との衝突によって生じた音）をサンプリングした波形データである。打弦音波形データは各音高に対応してそれぞれのベロシティ値の波形データが記憶される。また、衝突音波形データは、全音高に対して共通のものとしてそれぞれのベロシティ値に対応して記憶される。

【0041】

信号生成部３１１は、変換部３０１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。より詳細には、信号生成部３１１は、第１音信号生成部３１１－１、第２音信号生成部３１１－２及び合成部３１５を備える。第１音信号生成部３１１－１は、第１操作データに基づいて第１音信号（打弦音信号）を生成して出力する。第２音信号生成部３１１－２は、第１操作データに基づいて第２音信号（衝突音信号）を生成して出力する。このとき、調整部３１３によって、第１音信号及び第２音信号のエンベロープが調整される。合成部３１５は、エンベロープが調整された第１音信号及び第２音信号を合成して出力部３０７に出力する。

【0042】

出力部３０７は、信号生成部３１１から取得した、第１音信号及び第２音信号が合成された合成音信号を、音源１１５の外部に出力する。本実施形態では、スピーカ１０３に合成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３１１の構成について詳細に説明する。

【0043】

図４は、変換部３０１及び調整部３１３の機能構成を説明するブロック図である。変換部３０１は、制御信号生成部４０１、押鍵速度算出部４０３、衝突速度算出部４０５、加速度算出部４０７、及びペダル位置検出部４０９を含む。調整部３１３は、打弦音量調整部４１１、衝突音量調整部４１３、遅延調整部４１５、及び減衰制御部４１７を含む。以下、変換部３０１の構成について詳述する。

【0044】

制御信号生成部４０１は、第１検出部１１７から出力される情報（Ｋｃ、Ｋｓ、Ｋｖ）に基づいて、発音内容を規定する制御データ（以下、第１操作データという）を生成する。第１操作データは、この例では、ＭＩＤＩ形式のデータであって、ノート番号Ｎｏｔｅ、ベロシティＶｅｌ、ノートオン信号Ｎｏｎ、及びノートオフ信号Ｎｏｆｆを含む。生成された第１操作データは、信号生成部３１１及び調整部３１３に出力される。制御信号生成部４０１は、第１検出部１１７から第３検出信号Ｋ３が出力されると、ノートオン信号Ｎｏｎを生成する。すなわち、鍵１０１が押下されて第３押下量に達すると、ノートオン信号Ｎｏｎが出力される。対象となるノート番号Ｎｏｔｅは、第３検出信号Ｋ３に対応して出力された鍵番号Ｋｃに基づいて決定される。

【0045】

制御信号生成部４０１は、ノートオン信号Ｎｏｎを生成した後に、対応する鍵番号Ｋｃの第１検出信号Ｋ１の出力が停止されると、ノートオフ信号Ｎｏｆｆを生成する。すなわち、押下された鍵１０１がレスト位置に戻るときに鍵１０１の押下量が第１押下量まで戻ると、ノートオフ信号Ｎｏｆｆが生成される。

【0046】

押鍵速度算出部４０３は、第１検出部１１７から出力される情報に基づいて、押下された鍵１０１の所定の位置における速度を算出する。この速度を、以下の説明では、押鍵速度という。押鍵速度算出部４０３は、ここでは、鍵１０１が第１押下量に達してから第２押下量に達するまでの第１時間を用いた所定の演算により、押鍵速度を算出する。ここでは、押鍵速度は、第１時間の逆数に所定の定数を乗じた値とする。押鍵速度算出部４０３は、算出した押鍵速度を加速度算出部４０７と調整部３１３の打弦音量調整部４１１とに出力する。

【0047】

衝突速度算出部４０５は、第１検出部１１７から出力される情報に基づいて、押下された１０１のエンド位置における速度を算出する。この速度を、以下の説明では、衝突速度という。衝突速度算出部４０５は、ここでは、上記の第１時間と、鍵１０１が第２押下量に達してから第３押下量に達するまでの第２時間とを用いた所定の演算により、衝突速度を算出する。ここでは、衝突速度は、第１時間に対する第２時間の変化から、鍵１０１の位置の変化に伴う速度の変化を算出し、エンド位置における速度、すなわち、鍵１０１によって棚板衝突音が発生する状況における速度を推定する。衝突速度算出部４０５は、算出した衝突速度を加速度算出部４０７と調整部３１３の衝突音量調整部４１３とに出力する。

【0048】

加速度算出部４０７は、押鍵速度と衝突速度との変化量（以下、押下加速度という）を算出する。この押下加速度は、第１時間と第２時間との変化に基づいて算出されてもよい。加速度算出部４０７は、算出した加速度を調整部３１３の遅延調整部４１５に出力する。

【0049】

ペダル位置検出部４０９は、第２検出部１２５から入力される情報Ｐｓ（又はＰｃ及びＰｓ）に基づいて、ダンパペダル１２１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、ペダルの操作範囲においてペダルを操作していない状態（レスト位置）からの所定の範囲であるオフ状態、ペダルを完全に踏み込んだ状態（エンド位置）までペダルのストロークの所定の範囲であるオン状態、オフ状態とオン状態の間の状態であるハーフ状態の３つの状態を示す情報を含む。これら３つの状態は、それぞれアコースティックピアノにおいては、ダンパが弦から離れている状態（ダンパオン）、ダンパが弦と当接している状態（ダンパオフ）、および、ダンパが弦の振動時に触れる程度に離れた状態（ハーフダンパ）等を示す。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。

【0050】

ここでは、ダンパオンは、アコースティックピアノにおいて、ダンパが弦から離れた状態に対応し、ダンパペダル１２１がその操作ストロークにおける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される範囲）に位置している状態に対応している。また、ダンパオフは、アコースティックピアノにおいて、ダンパが弦と当接する状態に対応し、ダンパペダル１２１がその操作ストロークにおける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される範囲）に位置している状態に対応している。ペダル位置検出部４０９は、第２操作データを調整部３１３の減衰制御部４１７に出力する。尚、シフトペダル１２３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。

【0051】

調整部３１３は、変換部３０１から入力される第１操作データに基づいて、信号生成部３１１において生成される第１音信号（打弦音信号）及び第２音信号（衝突音信号）の関係を調整する。具体的には、調整部３１３は、第１操作データに基づいて、第１音信号と第２音信号との発音のタイミングの関係や音量の関係を調整する。さらに、調整部３１３は、第１減衰制御テーブル３０９及び第２減衰制御テーブル３１０を参照し、変換部３０１から入力される第２操作データに基づいて、第１音信号及び第２音信号のエンベロープを制御する。特に、調整部３１３は、第１音信号及び第２音信号が減衰するときのエンベロープを制御する。ここでは、調整部３１３は、ダンパペダル１２１の操作、即ち第２操作データに基づいて減衰速度を制御する。このとき、調整部３１３は、第１音信号と第２音信号とで異なる減衰速度の制御を行う。以下、調整部３１３の構成について詳述する。

【0052】

打弦音量調整部４１１は、押鍵速度算出部４０３から取得した押鍵速度に基づいて打弦音量指定値を決定する。打弦音量指定値は、信号生成部３１１が生成する第１音信号（打弦音信号）の音量を指定するための値である。ここでは、押鍵速度が大きいほど、打弦音量指定値が大きくなる。打弦音量調整部４１１は、決定した打弦音量指定値を信号生成部３１１に出力する。

【0053】

衝突音量調整部４１３は、衝突速度算出部４０５から取得した衝突速度に基づいて衝突音量指定値を決定する。衝突音量指定値は、信号生成部３１１が生成する第２音信号（衝突音信号）の音量を指定するための値である。この例では、衝突速度が大きいほど、衝突音量指定値が大きくなる。衝突音量調整部４１３は、決定した衝突音量指定値を信号生成部３１１に出力する。

【0054】

遅延調整部４１５は、打弦音遅延テーブルを参照して加速度算出部４０７から取得した押下加速度に基づいて打弦音遅延時間ｔｄ１を決定する。また、遅延調整部４１５は、衝突音遅延テーブルを参照して押下加速度に基づいて衝突音遅延時間ｔｄ２を決定する。打弦音遅延時間ｔｄ１は、ノートオンＮｏｎから第１音信号（打弦音信号）を出力するまでの遅延時間を示している。衝突音遅延時間ｔｄ２は、ノートオンＮｏｎから第２音信号（衝突音信号）を出力するまでの遅延時間を示している。

【0055】

図５は、本発明の一実施形態における打弦音遅延テーブル及び衝突音遅延テーブルを説明する図である。いずれのテーブルも、押下加速度と遅延時間との関係を規定している。図５においては、打弦音遅延テーブルと衝突音遅延テーブルとを対比して示している。打弦音遅延テーブルは、押下加速度と打弦音遅延時間ｔｄ１との関係を規定している。衝突音遅延テーブルは、押下加速度と衝突音遅延時間ｔｄ２との関係を規定している。いずれのテーブルにおいても、押下加速度が大きくなるほど、遅延時間が短くなる。

【0056】

ここでは、押下加速度がＡ２のときには、打弦音遅延時間ｔｄ１と衝突音遅延時間ｔｄ２とが等しくなる。押下加速度がＡ２よりも小さいＡ１のときには、打弦音遅延時間ｔｄ１よりも衝突音遅延時間ｔｄ２の方が長い時間となる。一方、押下加速度がＡ２よりも大きいＡ３のときには、打弦音遅延時間ｔｄ１よりも衝突音遅延時間ｔｄ２の方が短い時間となる。このとき、Ａ２が「０」であってもよい。この場合には、Ａ１は、負の値となり、押下の間に徐々に減速していることを示す。一方、Ａ３は、正の値となり、押下の間に徐々に加速していることを示している。

【0057】

図５に示す例では、押下加速度と遅延時間とは、１次関数で表すことができる関係で規定されているが、押下加速度に対して遅延時間が特定できるような関係であれば、どのような関係であってもよい。また、遅延時間を特定するために、押下加速度ではなく、他のパラメータを用いてもよいし、複数のパラメータを併用してもよい。

【0058】

図６は、本発明の一実施形態におけるノートオンに対する打弦音および衝突音の発生タイミングを説明する図である。図６におけるＡ１、Ａ２、Ａ３は、図５における押下加速度の値に対応する。すなわち、押下加速度の関係は、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３である。それぞれ横軸に沿って時刻の信号を示している。「ＯＮ」は、ノートオン信号Ｎｏｎを受信したタイミングを示している。「Ｓａ」は第１音信号（打弦音信号）の生成が開始されるタイミングを示し、「Ｓｂ」は第２音信号（衝突音信号）の生成が開始されるタイミングを示している。したがって、打弦音遅延時間ｔｄ１は、「ＯＮ」から「Ｓａ」までの時間に対応する。衝突音遅延時間ｔｄ２は、「ＯＮ」から「Ｓｂ」までの時間に対応する。

【0059】

図６に示すように、押下加速度が大きくなるほど、第１音信号及び第２音信号の発生タイミングは、ノートオンからの遅延が少ない。さらに、押下加速度の違いによる発生タイミングの変化の割合は、衝突音信号の方が打弦音信号よりも大きい。したがって、打弦音信号の発生タイミングと衝突音信号の発生タイミングとの相対関係が、押下加速度に基づいて変化する。

【0060】

上述したように、遅延調整部４１５は、図５を参照して説明したような打弦音遅延テーブル及び衝突音遅延テーブルを参照して、加速度算出部４０７から取得した押下加速度に応じた打弦音遅延時間ｔｄ１と衝突音遅延時間ｔｄ２を決定する。遅延調整部４１５は、決定した打弦音遅延時間ｔｄ１と衝突音遅延時間ｔｄ２を調整部３１３に出力する。

【0061】

減衰制御部４１７は、第１減衰制御テーブル３０９及び第２減衰制御テーブル３１０を参照して、変換部３０１から入力される第２操作データに基づいて、信号生成部３１１において生成される第１音信号及び第２音信号のエンベロープを制御する。特に、第１音信号及び第２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４１７は、ダンパペダル１２１の操作、即ち、第２操作データに基づいてエンベロープのパラメータを設定し、減衰速度を制御する。

【0062】

第１減衰制御テーブル３０９は、ダンパペダル１２１に位置に応じてベロシティＶｅｌと打弦音の減衰係数ｋ１との関係を規定するテーブルである。減衰係数ｋ１は、ダンパペダルのオン状態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ｋ１は、１以上の値である。ｋ１＝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、ｋ１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。

【0063】

図７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７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、及びリリースタイム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。

【0064】

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、即ち、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。

【0065】

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。尚、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く、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。

【0066】

図８は、ピアノの打弦音のエンベロープ波形の一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。。ディケイタイムＤＴにおいてノートオフがあると、、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。後述する信号生成部３１１の第１音信号生成部３１１－１のＥＶ波形生成部は、図８に示すエンベロープ波形を生成するが、この際、減衰制御部４１７によってディケイレートＤＲが調整される。例えば、減衰制御部４１７は、ダンパペダルがオン状態であるときには、ディケイレートＤＲ（減衰速度）を、ダンパペダルがオフ状態のときよりも遅く制御する。また、減衰制御部４１７は、ハーフペダル状態であるときには、ディケイレートＤＲ（減衰速度）を、ダンパペダルがオン状態のときよりも速く制御する一方、ダンパペダルがオフ状態のときの減衰速度よりも遅く制御する。このように、減衰制御部４１７は、第１減衰制御テーブル３０９を参照して、第２操作データに基づいて第１音信号のエンベロープのパラメータを設定し、第１音信号の減衰速度を制御する。

【0067】

第２減衰制御テーブル３１０は、音高に応じてベロシティと衝突音の減衰係数ｋ２との関係を規定するテーブルである。減衰係数ｋ２は、音高に応じて減衰速度に対して変化させる割合を示す係数である。ここでは、中音域で発音するときは高音域側と低音域側で発音するときに比べて、減衰時間が長くなるように設定されている。なお、第２音信号、即ち、衝突音の減衰速度が音高に依存せず一定であるとするときには、第２減衰制御テーブルとそれに伴う処理は省略可能である。

【0068】

図９は、ピアノの衝突音のエンベロープ波形の一例を説明する図である。一般的なピアノの衝突音は、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は比較的小さく）設定される。ディケイタイムＤＴにおいてノートオフがあると、衝突音は打弦音とは異なり、ディケイレートＤＲに従って減衰する。ただし、発音する音の音高に応じて、鍵が棚板を叩く位置が変わるため、音高に応じてディケイタイムＤＴが比較的短く（ディケイレートＤＲは比較的大きく）設定される。例えば、音高に応じて図９に示す一点鎖線、二点鎖線で示す特性が選ばれ、ディケイタイムＤＴが変わるように設定されている。後述する信号生成部３１１の第２音信号生成部３１１－２のＥＶ波形生成部は、図９に示すようなエンベロープ波形を生成する。

【0069】

上述したように、ディケイタイムＤＴにおいてノートオフがあると、打弦音は、リリースタイムＲＴの設定にしたがって急激に減衰するのに対し、衝突音は打弦音とは異なり、ディケイレートＤＲに従って減衰する。図１０にピアノの打弦音のエンベロープ波形の一例と該打弦音に対応する衝突音のエンベロープ波形の一例を示す。図１０において、ｅｖ１は、打弦音のエンベロープ波形の一例であり、ｅｖ２はｅｖ１に対応する衝突音のエンベロープ波形の一例である。図１０に示すように、打弦音は、ディケイタイムＤＴ１においてノートオフがあると、リリースタイムＲＴの設定にしたがって急激に減衰する。一方、衝突音は、ディケイタイムＤＴ２においてノートオフがあったとしても、ディケイレートＤＲ２に従って減衰する。尚、打弦音のアタックタイムＡＴ１と衝突音とのアタックタイムＡＴ２とは、押下加速度に応じて互いに異なっていてもよい。

【0070】

以上に説明したように、調整部３１３は、第１減衰制御テーブル３０９及び第２減衰制御テーブル３１０を参照し、変換部３０１から入力される第２操作データに基づいて、第１音信号及び第２音信号のエンベロープのパラメータを設定し、波形データ記憶部３０５から出力される各波形データによる信号の減衰速度を制御する。また、調整部３１３は、第１操作データに基づいて、信号生成部３１１において生成される第１音信号及び第２音信号の発音のタイミングの関係や音量の関係を調整する。

【0071】

図１１は、本実施形態の信号生成部３１１における第１音信号生成部３１１－１の機能構成の一例を示すブロック図である。第１音信号生成部３１１－１は、波形読出部５０１（５０１－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、ＥＶ（エンベロープ）波形生成部５０３（５０３－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、乗算器５０５（５０５－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、遅延部５０７（５０７－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、及び増幅部５０９（５０９－ｋ；ｋ＝１～ｎ）を備える。ここで、「ｎ」は、鍵盤楽器１００が同時に発音できる数（信号生成部３１１が同時に生成できる音信号の数）に対応しており、この例では、ｎは３２である。したがって、第１音信号生成部３１１－１では、３２回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で３３回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。

【0072】

波形読出部５０１は、変換部３０１の制御信号生成部４０１から取得した第１操作データ（例えばノートオン信号Ｎｏｎ、ノート番号Ｎｏｔｅ、ベロシティＶｅｌ）に基づいて、打弦音波形メモリ３０５－１から読み出すべき打弦音波形データを選択して読み出して、ノート番号Ｎｏｔｅに応じた音高の音信号（第１音信号）を生成する。波形読出部５０１は、ノートオフ信号Ｎｏｆｆに応じて生成した音信号が消音するまで、打弦音波形データを読み出し続ける。

【0073】

ＥＶ波形生成部５０３は、変換部３０１の制御信号生成部４０１から得られた第１操作データ、及び上述した調整部３１３の減衰制御部４１７において設定されたパラメータに基づいて、エンベロープ波形を生成する。例えば、エンベロープ波形は、アタックレベルＡＬ、アタックタイムＡＴ、ディケイタイムＤＴ、サスティンレベルＳＬ、及びリリースタイムＲＴのパラメータで規定される。

【0074】

乗算器５０５は、波形読出部５０１において生成された第１音信号に対して、ＥＶ波形生成部５０３において生成されたエンベロープ波形を乗算し、遅延部５０７に出力する。

【0075】

遅延部５０７は、設定された遅延時間に応じて第１音信号を遅延させて増幅部５０９に出力する。この遅延時間は、調整部３１３の遅延調整部４１５において決定された打弦音遅延時間ｔｄ１に基づいて設定される。

【0076】

増幅部５０９は、設定された増幅率に応じて第１音信号を増幅させて合成部３１５に出力する。この増幅率は、上述した調整部３１３の打弦音量調整部４１１において決定された打弦音量指定値に基づいて設定され、鍵１０１の押下に応じて算出された押鍵速度が大きいほど、出力レベル（音量）が大きくなるように生成される。

【0077】

尚、以上では、図１１を参照してｋ＝１の場合（ｋ＝１～ｎ）について例示しているが、波形読出部５０１－１から打弦音波形データが読み出されているときに次の押鍵がある度に、ｋ＝２、３、４・・・と順に、制御信号生成部４０１から得られた制御信号が適用されていく。例えば、次の押鍵であれば、ｋ＝２の構成に制御信号が適用されて、上記と同様に乗算器５０５－２から音信号が出力される。この音信号は、遅延部５０７－２において遅延され、増幅部５０９－２において増幅されて、合成部３１５に出力される。

【0078】

図１２は、本実施形態の信号生成部３１１における第２音信号生成部３１１－２の機能構成の一例を示すブロック図である。第２音信号生成部３１１－２は、波形読出部６０１（６０１－ｊ；ｊ＝１～ｍ）、ＥＶ（エンベロープ）波形生成部６０３（５０３－ｊ；ｊ＝１～ｍ）、乗算器６０５（６０５－ｊ；ｋ＝１～ｍ）、遅延部６０７（６０７－ｊ；ｊ＝１～ｍ）、及び増幅部６０９（６０９－ｊ；ｋ＝１～ｍ）を備える。ここで、「ｍ」は、鍵盤楽器１００が同時に発音できる数（信号生成部３１１が同時に生成できる音信号の数）に対応しており、この例では、ｍは３２である。したがって、第２音信号生成部３１１－２では、３２回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で３３回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。尚、大抵の場合、衝突音波形データの読み出しは打弦音波形データの読み出しよりも短い時間で終了するため、「ｍ」は「ｎ」より少なくてもよい（「ｍ＜ｎ」）。

【0079】

波形読出部６０１は、変換部３０１の制御信号生成部４０１から取得した第１操作データ（例えばノートオン信号Ｎｏｎ、ベロシティＶｅｌ）に基づいて、衝突音波形メモリ３０５－２から読み出すべき衝突音波形データを選択して読み出して、第１操作に応じた音信号（第２音信号）を生成する。

【0080】

ＥＶ波形生成部６０３は、変換部３０１の制御信号生成部４０１から得られた第１操作データ（例えばノート番号Ｎｏｔｅ）、及び上述した調整部３１３の減衰制御部４１７において設定されたパラメータに基づいて、エンベロープ波形を生成する。例えば、エンベロープ波形は、アタックレベルＡＬ、アタックタイムＡＴ、ディケイタイムＤＴ、サスティンレベルＳＬ、及びリリースタイムＲＴのパラメータで規定される。

【0081】

乗算器６０５は、波形読出部６０１において生成された第２音信号に対して、ＥＶ波形生成部６０３において生成されたエンベロープ波形を乗算し、遅延部６０７に出力する。

【0082】

遅延部６０７は、設定された遅延時間に応じて第２音信号を遅延させて増幅部６０９に出力する。この遅延時間は、調整部３１３の遅延調整部４１５において決定された衝突音遅延時間ｔｄ２に基づいて設定される。

【0083】

増幅部６０９は、設定された増幅率に応じて第２音信号を増幅させて合成部３１５に出力する。この増幅率は、上述した調整部３１３の衝突音量調整部４１３において決定された衝突音量指定値に基づいて設定され、鍵１０１の押下に応じて算出された衝突速度が大きいほど、出力レベル（音量）が大きくなるように生成される。

【0084】

尚、以上では、図１２を参照してｊ＝１の場合（ｊ＝１～ｍ）について例示しているが、波形読出部６０１－１から衝突音波形データが読み出されているときに次の押鍵がある度に、ｊ＝２、３、４・・・と順に、制御信号生成部４０１から得られた制御信号が適用されていく。例えば、次の押鍵であれば、ｊ＝２の構成に制御信号が適用されて、上記と同様に乗算器６０５－２から音信号が出力される。この音信号は、遅延部６０７－２において遅延され、増幅部６０９－２において増幅されて、合成部３１５に出力される。

【0085】

合成部３１５は、第１音信号生成部３１１－１から出力される第１音信号（打弦音信号）と、第２音信号生成部３１１－２から出力される第２音信号（衝突音信号）とを合成して、出力部３０７に出力する。以上が音源１１５の構成についての説明である。

【0086】

尚、上述したように、調整部３１３の減衰制御部４１７は、第２音信号のエンベロープのパラメータを第２操作データ、つまり、ダンパペダル１２１の操作にかかわらず一定に設定する。そのため、減衰制御部４１７は、第２音信号のエンベロープの制御を省略してもよい。この場合、第２音信号生成部３１１－２では、ＥＶ波形生成部６０３が省略され、波形読出部６０１によって読み出された衝突音波形データに基づいて生成された第２音信号がエンベロープ制御なしにそのまま遅延部６０７に出力されてもよい。

【0087】

本発明の第１実施形態における鍵盤楽器１００において、音源１１５の調整部３１３は、ダンパペダル１２１の操作に応じた第２操作データに基づいて、第１音信号及び第２音信号に対するエンベロープを異なるように制御する。即ち、第２操作データに基づいて第１音信号のエンベロープのパラメータが設定される。一方、第２操作のデータにかかわらず第２音信号のエンベロープのパラメータは、固定されている。これにより、アコースティックピアノにより近い音を再現することができる。

【0088】

続いて、制御部１１１によって実行される第１音信号（打弦音）及び第２音信号（衝突音）の発音制御について説明する。

【0089】

図１３は、本発明の一実施形態に係る制御部１１１が実行する第１の処理を説明するフローチャートである。この処理は、各鍵に対応して実行される。図１４は、本発明の一実施形態に係る制御部１１１が実行する第２の処理を説明するフローチャートである。この処理は、ダンパペダルの操作に対応して実行される。

【0090】

まず、制御部１１１が実行する第１の処理について説明する。制御部１１１は、ＲＡＭなどの記憶装置に格納される各種レジスタやフラグのリセット、初期値のセットなどの初期化を行う（Ｓ１）。また、このＳ１では、音源１１５に対して各種レジスタやフラグ類を初期化するよう指示する。続いて、制御部１１１は、押鍵操作により、第１センサ１１７－１（図２）のオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する（Ｓ２）。第１センサ１１７－１のオン・オフが変化していない場合（Ｓ２；なし）には、処理がＳ５に進む。制御部１１１は、第１センサ１１７－１がオフからオンになったと判定した場合は（Ｓ２；オン）、そのオンになった第１センサ１１７－１に対応する鍵の鍵番号を検出し、その検出した鍵番号をレジスタに格納する（Ｓ３）。続いて、制御部１１１は、第１センサ１１７－１がオンになってから第２センサ１１７－２がオンになるまでに要する第１時間の計測を開始する（Ｓ４）。

【0091】

続いて、制御部１１１は、第２センサ１１７－２のオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する（Ｓ５）。第２センサ１１７－２のオン・オフが変化していない場合（Ｓ５；なし）には、処理がＳ９に進む。制御部１１１は、第２センサ１１７－２がオフからオンになったと判定した場合は（Ｓ５；オン）、第１時間の計測を終了する（Ｓ６）。続いて、制御部１１１は、計測した第１時間に基づいて押鍵速度を算出し、算出した押鍵速度をレジスタに格納する（Ｓ７）。なお、押鍵速度は、ここで示すような演算で得られるような速度に相当する値であればよく、実際の速度と一致している場合に限らない。

【0092】

続いて、制御部１１１は、第２センサ１１７－２がオンになってから第３センサ１１７－３がオンになるまでに要する第２時間の計測を開始する（Ｓ８）。続いて、制御部１１１は、第３センサ１１７－３のオン・オフが変化したか否か、変化があった場合にはオンになったかオフになったかを判定する（Ｓ９）。第３センサ１１７－３のオン・オフが変化していない場合（Ｓ９；なし）およびオフになった場合（Ｓ９；オフ）には、制御部１１１は、Ｓ２に処理を戻す。制御部１１１は、第３センサ１１７－３がオフからオンになったと判定した場合は（Ｓ９；オン）、第２時間の計測を終了する（Ｓ１０）。

【0093】

第２時間を計測した後、制御部１１１は、第１時間及び第２時間に基づいて衝突速度を算出し、算出した衝突速度をレジスタに格納する（Ｓ１１）。なお、衝突速度は、ここで示すような演算で得られるような速度に相当する値であればよく、実際の速度と一致している場合に限らない。続いて、制御部１１１は、計測した第１時間および第２時間の時間差Δｔに基づいて、押下加速度を算出し、その算出した押下加速度をレジスタに格納する（Ｓ１２）。押下加速度の演算は、第１時間と第２時間との時間差Δｔと押下加速度とを対応付けたテーブルを用いて行ってもよい。なお、押下加速度は、ここで示すように所定の演算で得られるような加速度に相当する値であればよく、実際の加速度と一致している場合に限らない。

【0094】

制御部１１１は、Ｓ３においてレジスタに格納した鍵番号と、Ｓ７においてレジスタに格納した押鍵速度と、Ｓ１１においてレジスタに格納した衝突速度と、Ｓ１２においてレジスタに格納した押下加速度とを有するノートオンコマンドを作成する（Ｓ１３）。

【0095】

また、制御部１１１は、Ｓ２において、第１センサ１１７－１がオンからオフに変化したと判定した場合は（Ｓ２；オフ）、そのオフになった第１センサ１１７－１に対応する鍵の鍵番号を検出し、その検出した鍵番号をレジスタに格納する（Ｓ１４）。制御部１１１は、そのレジスタに格納した鍵番号を有するノートオフコマンド生成し（Ｓ１５）、対応する鍵の第１時間、第２時間、押鍵速度、押下加速度をリセットする（Ｓ１６）。

【0096】

また、制御部１１１は、Ｓ５において、第２センサ１１７－２がオンからオフに変化したと判定した場合は（Ｓ５；オフ）、第２時間の計測中でなければ（Ｓ１７；ＮＯ）、Ｓ９に処理を進め、第２時間の計測中であれば（Ｓ１７；ＹＥＳ）、対応する鍵の第２時間をリセットして（Ｓ１８）、Ｓ９に処理を進める。

【0097】

次に、制御部１１１が実行する第２の処理について説明する。制御部１１１は、ダンパペダル１２１が操作されたか否かを判定する（Ｓ１９）。ダンパペダル１２１が操作されていない場合、Ｓ１９に処理を戻す。ダンパペダル１２１が操作された場合（Ｓ１９；ＹＥＳ）、ダンパペダル１２１の押し込み量に基づいてダンパペダル１２１がオン状態であるか否かを判定する（Ｓ２０）。オン状態であった場合（Ｓ２０；ＹＥＳ）、制御部１１１は、オン状態であることを示すペダル状態フラグＰｓを２にセットする（Ｓ２１）。

【0098】

オン状態でない場合（Ｓ２０；ＮＯ）、制御部１１１は、ダンパペダル１２１の押し込み量に基づいてダンパペダル１２１がハーフペダルである（ダンパペダル１２１がレスト位置およびエンド位置を除いた中間の位置にある）か否かを判定する（Ｓ２２）。ハーフペダルであった場合（Ｓ２２；ＹＥＳ）、制御部１１１は、ハープペダル状態であることを示すペダル状態フラグＰｓを１にセットする（Ｓ２３）。ハーフペダルでない場合（Ｓ２２；ＮＯ）、制御部１１１は、ダンパペダル１２１がオフ状態であると判定して、オフ状態であることを示すダンパペダル状態フラグＰｓを０に設定する。（Ｓ２４）。

【0099】

このように、制御部１１１は、第１検出部１１７（第１センサ１１７－１、第２センサ１１７－２及び第３センサ１１７－３）による検出結果に基づいて、ノートオンコマンドおよびノートオフコマンド等の第１指示信号（第１操作データ）を生成する。また、制御部１１１は、第２検出部１２５による検出結果に基づいて、ダンパペダルの状態を示す第２指示信号（第２操作データ）を生成する。

【0100】

図１５は、本発明の一実施形態に係る音信号生成部３０３における処理を示すフローチャートである。図１６～図１８は、図１５に示す処理の続きを示すフローチャートである。これらの処理は、各鍵に対して実行される。

【0101】

音信号生成部３０３は、コマンドが生成されたか否かを判定し（Ｓ２５）、コマンドが生成されたと判定した場合は（Ｓ２５；ＹＥＳ）、そのコマンドがノートオンコマンドであるか否かを判定する（Ｓ２６）。ここで、音信号生成部３０３は、ノートオンコマンドであると判定した場合は（Ｓ２６：ＹＥＳ）、そのノートオンコマンドに含まれる各データ、つまり、鍵番号、押鍵速度、衝突速度及び押下加速度をレジスタに格納する（Ｓ２７）。

【0102】

続いて、音信号生成部３０３は、レジスタに格納されている押鍵速度に基づいて、打弦音量指定値を決定し、レジスタに格納する（Ｓ２８）。続いて、音信号生成部３０３は、衝突速度に基づいて衝突音量指定値を決定し、レジスタに格納する（Ｓ２９）。続いて、音信号生成部３０３は、押下加速度に基づいて、打弦音遅延時間ｔｄ１及び衝突音遅延時間ｔｄ２を決定し、レジスタに格納する（Ｓ３０）。

【0103】

続いて、音信号生成部３０３は、打弦音遅延時間ｔｄ１及び衝突音遅延時間ｔｄ２に対応するタイミングを得るための経過時間を計測するために、タイマーのカウントを開始する（Ｓ３１）。また、音信号生成部３０３は、打弦音波形メモリ３０５－１（図３）から打弦音波形データを読出している状態であることを示す読出状態フラグＤと、衝突音波形メモリ３０５－２（図３）から衝突音波形データを読出している状態であることを示す読出状態フラグＴとをそれぞれ０にリセットし（Ｓ３２）、Ｓ２５に処理を戻す。

【0104】

音信号生成部３０３は、Ｓ２６において、生成されたコマンドがノートオンコマンドではないと判定した場合は（Ｓ２６；ＮＯ）、生成されたコマンドがノートオフコマンドであるか否かを判定する（Ｓ３３）。音信号生成部３０３は、ノートオフコマンドではないと判定した場合は（Ｓ３３；ＮＯ）、Ｓ２５に処理を戻す。音信号生成部３０３は、ノートオフコマンドであると判定した場合は（Ｓ３３；ＹＥＳ）、ノートオフコマンドに含まれる鍵番号などのデータをレジスタに格納する（Ｓ３４）。続いて、音信号生成部３０３は、ダンパペダル状態フラグＰｓが０であるか否かを判定し（Ｓ３５）、Ｐｓが０（Ｓ３５；ＹＥＳ）であれば、生成中の打弦音波形データに乗算するエンベロープをリリース波形に変更し（Ｓ３６）、離鍵状態を示すリリース状態フラグＲを１にセットする（Ｓ３７）。Ｐｓ０でない場合（Ｓ３５；ＮＯ）、音信号生成部３０３は、ダンパペダル状態フラグＰｓが１であるか否かを判定する（Ｓ３８）。Ｐｓが１であれば（Ｓ３８；ＹＥＳ）、音信号生成部３０３は、生成中の打弦音波形データに乗算するエンベロープのディケイレートＤＲをハーフペダル状態に変更する（Ｓ３９）。Ｐｓが１でなければ（Ｓ３８；ＮＯ）、つまり、ダンパペダル状態フラグＰｓが２であれば、Ｓ２５に処理を戻す。

【0105】

音信号生成部３０３は、次の処理サイクルにおいて、コマンドが生成されていないと判定した場合は（Ｓ２５；ＮＯ）、最小単位時間が経過したか否かを判定し（図１７のＳ４０）、経過していない場合は（Ｓ４０；ＮＯ）、Ｓ２５に処理を戻す。ここで、最小単位時間とは、Ｓ３１においてカウントを開始したタイマーがカウントするタイマクロック１周期分の時間である。

【0106】

続いて、音信号生成部３０３は、最小単位時間が経過したと判定した場合は（Ｓ４０；ＹＥＳ）、読出状態フラグＤが０であるか否かを判定する（Ｓ４１）。音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤが０であると判定した場合は（Ｓ４１；ＹＥＳ）、打弦音の発生タイミングを決定するための打弦音遅延時間ｔｄ１のデクリメントを開始する（Ｓ４２）。続いて、音信号生成部３０３は、打弦音遅延時間ｔｄ１が０になったか否か、つまり、打弦音の発生タイミングになったか否かを判定する（Ｓ４３）。音信号生成部３０３は、打弦音遅延時間ｔｄ１が０ではないと判定した場合は（Ｓ４３；ＮＯ）、Ｓ４７に処理を進める。音信号生成部３０３は、打弦音遅延時間ｔｄ１が０になったと判定した場合は（Ｓ４３；ＹＥＳ）、打弦音波形メモリ３０５－１（図３）を参照し、レジスタに格納されている鍵番号に対応付けられている打弦音波形データを選択し、その読出しを開始する（Ｓ４４）。続いて、音信号生成部３０３は、読み出した打弦音波形データにエンベロープ波形を乗算するエンベロープ処理を開始する（Ｓ４５）。なお、エンベロープ処理には、公知のＡＤＳＲ（Ａｔｔａｃｋ、Ｄｅｃａｙ、Ｓｕｓｔａｉｎ、Ｒｅｌｅａｓｅ）制御が施される。

【0107】

続いて、音信号生成部３０３、読出状態フラグＤを１にセットし（Ｓ４６）、読出状態フラグＴが０であるか否かを判定する（Ｓ４７）。ここで、音信号生成部３０３は、読出状態フラグＴが０であると判定した場合は（Ｓ４７；ＹＥＳ）、衝突音の発生タイミングを決定するための衝突音遅延時間ｔｄ２のデクリメントを開始する（Ｓ４８）。続いて、音信号生成部３０３は、衝突音遅延時間ｔｄ２が０になったか否か、つまり、衝突音の発生タイミングになったか否かを判定する（Ｓ４９）。音信号生成部３０３は、衝突音遅延時間ｔｄ２が０ではないと判定した場合は（Ｓ４９；ＮＯ）、Ｓ５３に処理を進める。音信号生成部３０３は、衝突音遅延時間ｔｄ２が０になったと判定した場合は（Ｓ４９；ＹＥＳ）、衝突音波形メモリ３０５－２（図３）を参照し、レジスタに格納されている鍵番号に対応付けられている衝突音波形データを選択し、その読み出しを開始する（Ｓ５０）。続いて、音信号生成部３０３は、読み出した衝突音波形データにエンベロープ波形を乗算するエンベロープ処理を開始する（Ｓ５１）。続いて、音信号生成部３０３は、読出状態フラグＴを１にセットする（Ｓ５２）。

【0108】

続いて、音信号生成部３０３は、Ｓ２５（図１５）に処理を戻し、コマンドを生成していないと判定すると（Ｓ２５；ＮＯ）、Ｓ４０（図１７）に処理を進める。音信号生成部３０３は、最小時間が経過したと判定すると（Ｓ４０；ＹＥＳ）、先のＳ４６において読出状態フラグＤが１にセットされているため、読出状態フラグＤが０にリセットされていないと判定して（Ｓ４１；ＮＯ）、Ｓ４７に処理を進める。続いて、音信号生成部３０３は、先のＳ５２において読出状態フラグＴが１にセットされているため、読出状態フラグＴが０にリセットされていないと判定し（Ｓ４７；ＮＯ）、Ｓ５３（図１８）に処理を進める。ここで、音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤが１にセットされているか否かを判定し（Ｓ５３）、読出状態フラグＤが１でないと判定すると（Ｓ５３；ＮＯ）、Ｓ５８に処理を進める。音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤが１であると判定すると（Ｓ５３；ＹＥＳ）、先のＳ４４において読み出しを開始した打弦音波形データの読出しと、打弦音波形データにエンベロープを乗算する処理とを継続する（Ｓ５４）。

【0109】

続いて、音信号生成部３０３は、リリース状態フラグＲが１にセットされているか否か、つまり、離鍵状態になったか否かを判定し（Ｓ５５）、リリース状態フラグＲが１ではないと判定した場合は（Ｓ５５；ＮＯ）、読出状態フラグＴが１にセットされているか否かを判定する（Ｓ５８）。ここで、音信号生成部３０３は、読出状態フラグＴが１ではないと判定した場合は（Ｓ５８；ＮＯ）、Ｓ６０に処理を進める。音信号生成部３０３は、読出状態フラグＴが１であると判定した場合は（Ｓ５８；ＹＥＳ）、衝突音波形データの読出しを継続する（Ｓ５９）。

【0110】

続いて、音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤまたは読出状態フラグＴが１にセットされているか否か、つまり、打弦音波形データおよび衝突音波形データの少なくとも一方が読み出し中であるか否かを判定する（Ｓ６０）。音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤおよびＴが１ではない（双方が０である）と判定した場合は（Ｓ６０；ＮＯ）、図１５のＳ２５に処理を戻す。音信号生成部３０３は、読出状態フラグＤまたはＴが１であると判定した場合は（Ｓ６０；ＹＥＳ）、現時点で読み出されている打弦音波形データおよび衝突音波形データのレベルを、打弦音量指定値及び衝突音量指定値に基づいて打弦音量および衝突音量に応じたレベルに調整する（Ｓ６１）。

【0111】

続いて、音信号生成部３０３は、Ｓ６１において調整された打弦音波形データおよび衝突音波形データを加算した波形データを出力部３０７（図３）に供給して（Ｓ６２）、Ｓ２５（図１５）に処理を戻す。Ｓ６２において生成された加算波形データに含まれる打弦音および衝突音は、打弦音遅延時間ｔｄ１、衝突音遅延時間ｔｄ２に応じて発生タイミングが調整され、打弦音量指定値及び衝突音量指定値に基づいて出力レベルが調整されている。なお、一方の波形データが読み出されていない場合には、実質的には加算されるわけではなく、読み出されている波形データが出力されることになる。

【0112】

Ｓ５５（図１８）の判定処理において、リリース状態フラグＲが１にセットされている状態（図１６のＳ３７において、離鍵状態を示すリリース状態フラグＲが１にセットされている状態）では、音信号生成部３０３は、リリース状態フラグＲが１であると判定する、つまり、離鍵されたと判定する（Ｓ５５；ＹＥＳ）。この場合、音信号生成部３０３は、エンベロープレベルが０になったか否かを判定し（Ｓ５６）、エンベロープレベルが０ではないと判定した場合は（Ｓ５６；ＮＯ）、Ｓ５８に処理を進める。音信号生成部３０３は、エンベロープレベルが０になったと判定した場合は（Ｓ５６；ＹＥＳ）、読出状態フラグＤ、読出状態フラグＴおよびリリース状態フラグＲをそれぞれ０リセットし（Ｓ５７）、Ｓ５８に処理を進める。

【0113】

以上のように、本発明によれば、ダンパペダルへの操作によって、打弦音信号と衝突音信号のエンベロープを異なるように制御することにより、アコースティックピアノにより近い音を再現することができる。

【0114】

＜第２実施形態＞
上記の実施形態においては、打弦音信号と衝突音信号とが、それぞれ別の波形データとして打弦音波形メモリ３０５－１と衝突音波形メモリ３０５－２とに記憶されており、押鍵に応じてそれぞれの波形データを読み出すものとした。しかしながら、押鍵に応じてひとつの波形データを読み出し、読み出した波形データを打弦音波形と衝突音波形とに分けて、個別に処理することにより打弦音信号と衝突音信号とを生成するようにしてもよい。

【0115】

図１９は、本発明の第２実施形態における音源１１５Ａの機能構成を示すブロック図である。図１９において、図３と同一又は類似の機能を有する構成には、同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。図１９を参照すると、音源１１５Ａは、変換部３０１、音信号生成部３０３（音信号生成装置）、波形データ記憶部１９０１、波形データ読出部１９０３、波形データ分離部１９０５、増幅部１９０７、出力部３０７、第１減衰制御テーブル３０９、及び第２減衰制御テーブルを備える。音信号生成部３０３は、信号生成部３１１Ａ及び調整部３１３を含む。以下では、第１実施形態における音源１１５とは異なる構成を主に説明する。

【0116】

第２実施形態における音源１１５Ａにおいて、波形データ記憶部１９０１は、複数の波形データを記憶している。波形データは、本実施形態では、アコースティックピアノの音をサンプリングした波形データである。複数の波形データは、鍵１０１が押下されたときに読み出される波形データとして、打弦音と押鍵に伴う棚板衝突音とを含む音の波形データを含む。波形データ記憶部１９０１は、各音高に対応してそれぞれのベロシティ値の波形データを記憶している。波形データは、例えば、打弦音の音高ごとに割り当てられるノート番号に対応付けられる。

【0117】

図２０は、波形データ読出部１９０３（１９０３－ｉ；ｉ＝１～ｌ）、波形データ分離部１９０５（１９０５－ｉ；ｉ＝１～ｌ）及び増幅部１９０７（１９０７－ｉ；ｉ＝１～ｌ）の機能構成の一例を示すブロック図である。ここで「ｌ」は、鍵盤楽器１００が同時に発音できる数（信号生成部３１１Ａが同時に生成できる音信号の数）に対応しており、この例では、ｌは３２である。

【0118】

波形データ読出部１９０３は、制御信号生成部４０１から取得した第１操作データ（例えば、ノートオン信号Ｎｏｎ、ノート番号Ｎｏｔｅ、ベロシティＶｅｌ）に基づいて、波形データ記憶部１９０１に記憶された複数の波形データから読み出すべき波形データを選択して読み出す。波形データ読出部１９０３は、ノートオフ信号Ｎｏｆｆに応じた音信号が消音するまで波形データを読み出し続ける。波形データ読出部１９０３（１９０３－ｉ；ｉ＝１～ｌ）は、読み出した波形データを波形データ分離部１９０５（１９０５－ｉ；ｉ＝１～ｌ）に出力する。

【0119】

波形データ分離部１９０５は、取得した波形データから打弦音波形データと衝突音波形データとに分離する。波形データ分離部１９０５（１９０５－ｉ；ｉ＝１～ｌ）は、バンドストップフィルタＢＳＦ（１９０５－ｉａ：ｉ＝１～ｌ）とバンドパスフィルタＢＰＦ（１９０５－ｉｂ：ｉ＝１～ｌ）との組み合わせから構成されてもよい。

【0120】

バンドストップフィルタＢＳＦは、取得した波形データから衝突音に対応する周波数帯を減衰させ、それ以外の周波数帯をそのまま通過させる。つまり、バンドストップフィルタＢＳＦは、取得した波形データから衝突音に対応する周波数帯のデータを除去し、前記衝突音に対応する周波数帯を除いたデータを打弦音波形データである第１音信号として出力する。バンドストップフィルタＢＳＦを通過した第１音信号は、第１音信号生成部１９０９に出力される。一方、バンドパスフィルタＢＰＦは、取得した波形データから、前記衝突音に対応する周波数帯をそのまま通過させ、それ以外の周波数帯を減衰させる。つまり、バンドパスフィルタＢＰＦは、取得した波形データから衝突音に対応する周波数帯のデータを衝突音波形データである第２音信号として出力する。バンドパスフィルタＢＰＦを通過した第２音信号は、増幅部１９０７（１９０７－ｉ；ｉ＝１～ｌ）において所定の増幅率に基づいて増幅された後、第２音信号生成部１９１１に出力される。尚、増幅部１９０７は、省略されてもよい。

【0121】

図２１は、本実施形態の信号生成部３１１Ａにおける第１音信号生成部１９０９の機能構成の一例を示すブロック図である。第１音信号生成部１９０９は、ＥＶ（エンベロープ）波形生成部５０３（５０３－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、乗算器５０５（５０５－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、遅延部５０７（５０７－ｋ；ｋ＝１～ｎ）、及び増幅部５０９（５０９－ｋ；ｋ＝１～ｎ）を備える。ここで、「ｎ」は、鍵盤楽器１００が同時に発音できる数（信号生成部３１１Ａが同時に生成できる音信号の数）に対応しており、この例では、ｎは３２である。したがって、第１音信号生成部１９０９では、３２回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で３３回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。

【0122】

波形データ分離部１９０５のバンドストップフィルタＢＳＦ（１９０５－ｉａ：ｉ＝１～ｌ）から出力された第１音信号は、第１音信号生成部１９０９の乗算器５０５に出力される。乗算器５０５は、取得した第１音信号に対して、ＥＶ波形生成部５０３において生成されたエンベロープ波形を乗算して、遅延部５０７に出力する。尚、第１音信号生成部１９０９におけるＥＶ波形生成部５０３、遅延部５０７及び増幅部５０９に機能は、図１０を参照して説明した第１実施形態と同様であるため、本実施形態における詳細な説明は省略する。

【0123】

図２２は、本実施形態の信号生成部３１１Ａにおける第２音信号生成部１９１１の機能構成の一例を示すブロック図である。第２音信号生成部１９１１は、ＥＶ（エンベロープ）波形生成部６０３（６０３－ｊ；ｊ＝１～ｍ）、乗算器６０５（６０５－ｊ；ｊ＝１～ｍ）、遅延部６０７（６０７－ｊ；ｋ＝１～ｍ）、及び増幅部６０９（６０９－ｊ；ｊ＝１～ｍ）を備える。ここで、「ｍ」は、鍵盤楽器１００が同時に発音できる数（信号生成部３１１Ａが同時に生成できる音信号の数）に対応しており、この例では、ｍは３２である。したがって、第２音信号生成部１９１１では、３２回の押鍵まで発音した状態が維持され、全てが発音している状態で３３回目の押鍵があった場合には、最初の発音に対応する音信号が強制的に停止される。尚、「ｍ」は「ｎ」より少なくてもよい。

【0124】

増幅部１９０７（増幅部１９０７が省略されている場合は、波形データ分離部１９０５のバンドパスフィルタＢＰＦ（１９０５－ｉａ：ｉ＝１～ｌ））から出力された第２音信号は、第２音信号生成部１９１１の乗算器６０５に出力される。乗算器６０５は、取得した第２音信号に対して、ＥＶ波形生成部６０３において生成されたエンベロープ波形を乗算して、遅延部６０７に出力する。尚、第２音信号生成部１９１１におけるＥＶ波形生成部６０３、遅延部６０７及び増幅部６０９に機能は、図１１を参照して説明した第２実施形態と同様であるため、本実施形態における詳細な説明は省略する。

【0125】

合成部３１５は、上述した第１実施形態と同様に、第１音信号生成部１９０９から出力される第１音信号（打弦音信号）と、第２音信号生成部１９１１から出力される第２音信号（衝突音信号）とを合成して、出力部３０７に出力する。以上が第２実施形態の音源１１５Ａの構成についての説明である。

【0126】

本発明の第２実施形態において、音源１１５Ａでは、波形データ記憶部１９０１に記憶された波形データから打弦音波形データと衝突音波形データとに分離して、第１音信号及び第２音信号を生成する。このように生成された第１音信号及び第２音信号に対して、調整部３１３は、ダンパペダル１２１の操作に応じた第２操作データに基づいて、エンベロープを異なるように制御し、アコースティックピアノにより近い音を再現することができる。

【0127】

上記の第１実施形態及び第２実施形態においては、ハーフペダルはその領域においてオン状態側もオフ状態側も区別しないもの（ひとつの状態）としたが、ハーフペダルの領域を複数に分けて、それぞれの領域で打弦音信号の減衰の仕方を変えるようにしてもよい。

【0128】

上記の第１実施形態及び第２実施形態においては、打弦音を制御するために押鍵速度を推定しそれに基づくものとしているが、鍵操作に応じて打弦音を適切な態様で発音できる物理量であればよい。また、衝突音の制御にあたっても同様である。

【0129】

本発明の実施形態として説明した構成を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0130】

また、上述した実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされると解される。

【符号の説明】

【0131】

１００…電子鍵盤楽器、１０１…鍵、１０３…スピーカ、１０５…操作部、１０７…筐体、１０９…表示部、１１１…制御部、１１３…記憶部、１１５、１１５Ａ…音源、１１７…第１検出部、１１７－１…第１センサ、１１７－２…第２センサ、１１７－３…第３センサ、１１９…ペダル装置、１２１…ダンパペダル、１２３…シフトペダル、１２５…第２検出部、２０１…棚板、２０３…フレーム、２０５…鍵支持部材、２０７…軸、２０９…支持部材、２１１…固定部材、２１３…軸、２１５…支持部材接続部、２１７…連結部、２１９…鍵接続部、２２１…錘、２２３…下限ストッパ、２２５…上限ストッパ、３０１…変換部、３０３…音信号生成部、３０５、１９０１…波形データ記憶部、３０７…出力部、３０９…第１減衰制御テーブル、３１０…第２減衰制御テーブル、３１１、３１１Ａ…信号生成部、３１３…調整部、４０１…制御信号生成部、４０３…押鍵速度算出部、４０５…衝突速度算出部、４０７…加速度算出部、４０９…ペダル位置検出部、４１１…打弦音量調整部、４１３…衝突音量調整部、４１５…遅延調整部、４１７…減衰制御部、５０１…波形読出部、５０３…ＥＶ波形生成部、５０５…乗算器、５０７…遅延部、５０９…増幅部、６０１…波形読出部、６０３…ＥＶ波形生成部、６０５…乗算器、６０７…遅延部、６０９…増幅部、１９０３…波形データ読出部、１９０５…波形データ分離部、１９０７…増幅部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】