(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計装置と、
前記時計装置の出力に基づいて季節を検出する季節検出手段と、
前記検出された季節の移り変わりに応じてピッチおよび音色に関して生楽器の発音を模擬する模擬手段とを具備したことを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項２】
時計装置と、
前記時計装置の出力に基づいて月を検出する月検出手段と、
前記検出された月の移り変わりに応じてピッチおよび音色に関して生楽器の発音を模擬する模擬手段とを具備したことを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項３】
楽音波形発生手段を具備し、
前記楽音波形発生手段で発生される楽音波形を変化させてピッチおよび音色を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の電子鍵盤楽器。
【請求項４】
波形データメモリを具備し、
前記模擬手段によるピッチ変化は、前記波形データメモリから波形データを読み出すための読出間隔を変化させることによって生じさせるとともに、
前記模擬手段による音色の変化は、前記波形データに付与するエンベロープのアタックフェーズのレベルを変化させることによって生じさせることを特徴とする請求項１または２記載の電子鍵盤楽器。
【請求項５】
前記波形データが倍音次数によって複数に分割された部分波形データであり、
前記部分波形データの加算手段を具備するとともに、
前記エンベロープデータのレベルが、各部分波形データ毎に変化するように構成されている請求項４記載の電子鍵盤楽器。
【請求項６】
前記時計装置が、周期的にリセットされることを特徴とする請求項１または２記載の電子鍵盤楽器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子鍵盤楽器に関し、特に、時間の経過とともに音色やピッチ（音高）を変えることができる電子鍵盤楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピアノの歴史をたどれば、その型はもともとグランドピアノのような平型であったが、１９世紀半ばになってアップライト型ピアノが製造されるようになった。アップライト型ピアノは平型と比較して軽量であり、場所を大きくとらないし、低価格であることもあって普及した。また、近年はコンピュータを始めとする電子技術の発展により、音源が機械的な振動部分をもたない電子ピアノが普及している。
【０００３】
電子ピアノは、アップライト型のアコースティックピアノと比較して、さらに軽量であって場所を大きくとらないうえ、音源に機械的な振動部分をもたないことから調律が不要であり、音量調節が容易であるために夜間の練習にも好都合であるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように多くの利点を有する電子ピアノは、アコースティックピアノと比べて飽きやすいといわれることがある。これは、調律が不要であるほど音色やピッチが経時変化しないという特長が、かえって不自然さをもたらしているものと考えられる。アコースティックピアノは季節の移り変わりに伴う温度や湿度の変化に伴って微妙に音色やピッチが変化している。これに対して、電子ピアノには基本的にこれらの変化が生じないからである。
【０００５】
本発明は、上記飽きやすいという問題点を解消し、季節の移り変わり等、自然の変化に伴って音色やピッチに変化を与え、生楽器と同様の感覚をもたらすことができる電子鍵盤楽器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明は、任意の起点からの時間経過に応じ、生楽器における発音の経時変化を模擬する模擬手段を具備した点に第１の特徴があり、前記時間経過の起点は周期的にリセットされる点に第２の特徴がある。また、季節を検出する手段と、季節に応じて生楽器における発音の変化を模擬する模擬手段を具備した点に第３の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記模擬手段が、ピッチおよび音色の少なくとも一方を変化させることによって生楽器を模擬する点に第４の特徴がある。また、本発明は、楽音波形発生手段を具備し、該楽音波形発生手段で発生される楽音波形を変化させてピッチおよび音色を変化させる点に第５の特徴がある。
【０００８】
さらに、本発明は、波形データメモリを具備し、前記模擬手段によるピッチの変化は、前記波形データメモリから波形データを読み出すための読出間隔を変化させることによって生じさせるとともに、前記模擬手段による音色の変化は、前記波形データに付与するエンベロープデータの予定のフェーズのレベルを変化させることによって生じさせる点に第６の特徴がある。
【０００９】
また、さらに、本発明は、前記波形データが倍音次数によって複数に分割された部分波形データであり、前記部分波形データの加算手段を具備するとともに、前記エンベロープデータのレベルが、各部分波形データ毎に変化するように構成されている点に第７の特徴がある。
【００１０】
上記特徴によれば、時間経過または季節に応じてピッチや音色等が変化して生楽器の発音が模擬される。特に、第５および第６の特徴によれば、ピッチや音色等を変化させるために楽音波形発生手段を制御される。また、第７の特徴によれば、部分波形データに付与されるエンベロープのレベルが各部分波形毎に変化させられ、その結果、これらの加算合成波形が変化して発音状態が変化する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る電子ピアノの構成を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されている制御プログラムに従って当該電子ピアノの各部を制御する。なお、ＣＰＵ１は内部クロックをもとに時間を検出するカレンダ機能を有する。ＲＯＭ２には、前記制御プログラムのほか、複数の音色に対応した波形データおよび該波形データを制御して楽音を生成するための音色パラメータ、ならびに演奏情報等が記憶されている。波形データは音域毎に設けられているのが好ましい。音色パラメータには前記波形データのアドレス情報やエンベロープ制御情報等が含まれている。ＲＡＭ３はＣＰＵ１のワークエリアおよびバッファとして使用され、例えばバッテリによってバックアップされていてもよい。なお、前記音色パラメータは、書換可能なようにＲＡＭ３に格納しておくことができる。
【００１２】
鍵盤４は複数のキー（鍵）を有し、各キーにはそれぞれのキーのオン・オフを示すキーイベント情報や押鍵強さつまりベロシティを示すタッチ情報を検知するための、例えば二つのスイッチからなる検知手段を有している。鍵盤スキャン回路５は、前記検知手段の状態に基づいてキーイベント情報やタッチ情報を生成し、これらの情報はキーナンバに対応付けられてＲＡＭ３に記憶される。パネル６は、音色選択スイッチ等の各種スイッチ、および液晶画面またはＬＥＤ等により文字や図形を表示する表示装置からなり、パネルインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路７にはパネル６上のスイッチのスキャンおよび表示装置の駆動を行う。
【００１３】
音源装置８は、ＣＰＵ１から供給されるデータに基づいて楽音を発生する。音源装置８にはＤＳＰ８０、プログラムメモリ８１、ＲＡＭ８２、およびタイミング発生回路８３が設けられている。ＣＰＵ１から供給される波形データはＲＡＭ８２に、制御プログラムはプログラムメモリ８１にロードされる。また、タイミング発生回路８３は予め設定されているテンポに応じた時間間隔で割込信号を発生してＤＳＰ８０に供給し、ＤＳＰ８０は、この割込信号に従ってデジタル楽音信号を発生する。音源装置８は図示しないエンベロープ発生器（ＥＧ）を含み、前記デジタル楽音信号にエンベロープを付与する。なお。ＤＳＰ８０は汎用のものを使用することができる。
【００１４】
音源装置８から出力される楽音信号はＤ／Ａ変換器９でアナログ信号に変換され、増幅回路１０で増幅された後、スピーカ１１を通じて発音される。前記各部はデータバス１２を通じて接続されている。演奏情報を得るために、必要に応じてＭＩＤＩインタフェース、メモリカードインタフェース回路、フロッピディスク装置等を備えることができる。
【００１５】
上述のように構成された電子ピアノの要部機能を説明する。図１は電子ピアノの要部機能を示すブロック図である。同図において、キースイッチマトリクス部１３は前記鍵盤４の各キー毎のキーオンおよびキーオフ情報を記憶している。キーアサイン部１４はキースイッチマトリクス部１３をスキャンしてキーオンされたキーのキーナンバ（キーコードＫＣ）を位相角ステップデータメモリ１５に入力する。位相角ステップデータメモリ１５はキーコードＫＣに対応する位相角ステップデータＳＤ（以下、単に「ステップデータＳＤ」という）を記憶しており、入力されたキーコードＫＣに従ってステップデータＳＤを出力する。すなわち、キーコードＫＣが示すピッチが高い場合には大きいステップデータＳＤを、ピッチが低い場合には小さいステップデータＳＤをそれぞれ出力する。
【００１６】
ステップデータ補正部１６は、ステップデータＳＤを補正する補正係数を記憶したテーブルを有しており、季節情報に従い、季節に応じた補正係数を出力する。季節検出部１７はカレンダ機能を有する時計装置１８から入力される情報に基づいて春夏秋冬の区別を示すデータ（季節情報）を算出し、このデータをステップデータ補正部１６に入力する。ステップデータ補正部１６は、例えば図３に示すように、季節に応じてセント値を変化させることができる補正値を保持している。
【００１７】
乗算器１９は、前記ステップデータＳＤに補正係数を乗算して累算器２０に入力する。累算器２０は補正されたステップデータＳＤをクロックＣＫの印加毎に累算し、この累算値（上位ビットデータ）が波形データメモリ２１に入力される。波形データメモリ２１は前記累算値に応じた読出間隔で波形データＷＤを出力し、この波形データＷＤは乗算器２２に入力される。なお、補正係数で前記ステップデータＳＤを補正するために乗算器２２で乗算を行ったが、これは乗算器に限らず、加算器等、他の演算手段であってもよい。
【００１８】
続いて、前記乗算器２２に対する他方の入力データとしてのエンベロープデータＥＤの発生機能を説明する。図１において、エンベロープ発生器２３はキーオンおよびキーオフのタイミングを示す情報ＴＤが入力されると、アタックフェーズ、ディケイフェーズ等、エンベロープの各フェーズ毎のエンベロープデータＥＤつまり各フェーズの目標レベルおよびスピード情報等のパラメータを生成する。
【００１９】
このエンベロープデータＥＤも、前記ピッチと同様、季節に応じて変化させることができる。すなわち、エンベロープ補正部２４は、季節検出部１７から出力される季節表示データに従ってエンベロープ発生器２３に予め設定されているエンベロープデータＥＤを補正するための補正係数を発生する。季節に応じてエンベロープデータＥＤのアタックフェーズの目標レベルを変化させることができる。
【００２０】
例えば、春の目標レベルを標準「１」とした場合、秋と冬は目標レベルを標準よりも高くする。つまり、「１」以上に設定した補正係数を出力する。また、夏は目標レベルを標準より低くする。つまり、「１」未満に設定した補正係数を出力する。これによって、季節により、同じベロシティでもアタックレベルが異なるため、微妙に音の感じを変えることができる。補正されたエンベロープデータＥＤは前記乗算器２２に入力される。乗算器２２では波形データＷＤにエンベロープデータＥＤを乗算し、乗算によって得られた波形データはＤ／Ａ変換器９および増幅回路１０を介してスピーカ１１に入力され、発音される。
【００２１】
次に本発明の第２実施形態を説明する。図４は第２実施形態に係る電子ピアノの要部機能ブロック図であり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。ここでは、複数の部分波形データをそれぞれ保持するための複数の波形メモリを設け、それぞれの部分波形データについて、季節に応じてピッチを変化させ、かつ季節に応じて異なるエンベロープを付与した。
【００２２】
高倍音波形メモリ２５には高次倍音の合成波形データを、中倍音波形メモリ２６には中次倍音の合成波形データを、低倍音波形メモリ２７には低次倍音の合成波形データをそれぞれ保持している。エンベロープ発生器２３Ａは、各倍音範囲毎のエンベロープデータＥＤＨ，ＥＤＭ，ＥＤＬを発生し、それぞれを乗算器２８，２９，３０に入力する。乗算器２８，２９，３０ではメモリ２５，２６，２７から読出された波形データＷＤＨ，ＷＤＭ，ＷＤＬにエンベロープデータＥＤＨ，ＥＤＭ，ＥＤＬが乗算される。乗算された波形データＷＤＨ，ＷＤＭ，ＷＤＬは加算器３１で加算された後、Ｄ／Ａ変換器９に入力される。
【００２３】
エンベロープ補正部３２は季節に応じた各倍音範囲毎に季節に応じた補正係数を保持しており、季節検出部１７からのデータが入力されると、それに応じた補正係数をエンベロープ発生器２３Ａに供給する。季節毎の補正係数は、図１に関して説明した例と同様にすることができる。こうして、季節に応じて各倍音範囲毎にエンベロープのレベルを変化させることにより、加算器３１で混合された楽音波形つまり音色を変化させることができる。
【００２４】
図５はベロシティとエンベロープの補正係数との関係を示すタッチ変換テーブルの一例を示す図であり、図６はタッチ変換テーブルを選択するための選択テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、タッチ変換テーブルは４種類（＃１〜＃４）設定されており、それぞれタッチの強さつまりベロシティが大きくなるほど補正係数は「１」に近付いている。
【００２５】
図６では季節に応じて、各倍音範囲毎にタッチ変換テーブルの選択番号が設定されている。この図から理解できるように、冬と秋は春よりも高次数倍音成分が多くなるように、夏は春よりも高次数倍音成分が少なくなるようにタッチ変換テーブルが選択される。
【００２６】
以上のように、本実施形態では、季節の移り変わりに従ってピッチや音色等を変化させた。しかし、この変化は四季に対応させるのに限らず、時間経過に対応させ、しかも予定の時間が経過したときに元の状態に戻るものにしてもよい。例えば、月毎にピッチや音色を変化させ、１年周期で元に戻るようなものであってもよい。この場合、前記季節検出部１７は時計装置１８の出力に基づいて時間の経過を検出する時間積算手段に置き換えられ、時間積算結果は予定の周期（例えば１年周期）でリセットされる。時間経過の起点は任意であり、例えば、当該電子鍵盤楽器の納品時に時間積算手段を始動させ、その時点からの時間経過を検出するようにすればよい。
【００２７】
なお、本実施形態では、波形テータメモリに予め記憶してある波形データを読出して楽音を発生させる波形読み出し方式に本発明を適用したが、他の楽音発声方式、例えばサイン合成方式にも適用できる。サイン合成方式では、各高調波（倍音）のレベルを季節の移り変わりに応じて変化させるようにしたり、倍音次数を整数から僅かにずらせることにより音色を変化させることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、ピッチおよび音色の双方を季節に応じて変化させるようにしたが、これらのうち一方を変化させることによって演奏者に生楽器に似せた変化を感じさせるようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、時間経過または季節に応じたピッチや音色の変化により生楽器の経時変化を模擬できる。したがって、電子鍵盤楽器でありながら、時間の変化に伴って生じる生楽器の微妙な演奏感覚の変化をユーザに与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る電子ピアノの要部機能を示すブロック図である。
【図２】  電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。
【図３】  季節毎のピッチの変化を示す図である。
【図４】  第２の実施形態に係る電子ピアノのの要部機能を示すブロック図である。
【図５】  ベロシティとエンベロープの補正係数との関係を示すタッチ変換テーブルの一例を示す図である。
【図６】  タッチ変換テーブルを選択するための選択テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
８…音源装置、  １４…キーアサイン部、  １６…ステップデータ補正部、  １７…季節検出部、  ２１…波形データメモリ、  ２４…エンベロープ補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003701002.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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