(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる位置に配置された複数のサウンドシステムを有し、一つの発音指示に応答して音源装置から複数のチャンネルを通じて該チャンネルのそれぞれに対応する前記サウンドシステムに楽音信号を供給するように構成された電子楽器において、
発音指示された音と、該発音指示から予定時間が経過するまでに発音指示された音との音程を算出する音程算出手段と、
前記音程算出手段で算出された音程に応じて、前記複数のチャンネルのうち予め設定された二つのチャンネルに対応したサウンドシステムの発生音の定位を変更する手段とを具備したことを特徴とする電子楽器。
【請求項２】
前記定位を変更するために、前記二つのチャンネルの出力に前記算出された音程に対応した係数を乗算する乗算手段を備え、
前記係数が、前記算出された音程が小さいほど（但し、音程＞０）、前記二つのチャンネル同士の楽音信号の出力差が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の電子楽器。
【請求項３】
前記算出された音程が予定値以上である場合には、定位の変更がなされないように前記係数を設定したことを特徴とする請求項１または２記載の電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器に関し、特に、複数の音を同時に発音したときに各音の分離を良くするのに好適な定位補正手段を有する電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にピアノ等の鍵盤楽器では、和音演奏等において複数の音を同時発音させると、各音は別々の位置から発音され、空間で混合（ミキシング）されて人間の耳に入る。一方、電子楽器においては、同時に入力された和音の演奏情報はデジタルまたはアナログ信号として１つの楽音信号にミキシングされた後、スピーカから発音されて人間の耳に入ってくる。
【０００３】
したがって、ピアノ等の鍵盤楽器では、各音がクリアで、和音の分離が良いために各音を聞き分けることができ、空間的な広がりがある。これに対して、電子楽器では楽音信号のミキシング時に位相干渉や混変調歪み等によって各音が濁り、和音の分離が悪いために各音を聞き分けにくく、空間的な広がりをもたない。
【０００４】
一般に、音の空間的な広がりをもたせるためにはパンニングやステレオサンプリング方式等が用いられる。パンニングでは、単一の音源からの音を左右２チャンネルにそれぞれ分離し、互いの出力比を変えて音像を左右に振り分けることによって音に左右の空間的広がりを与えることができる。また、２つのチャンネルを低音域と高音域とに割り当て、例えば低音を左のチャンネルに、高音を右のチャンネルにそれぞれ振り分けることで高音と低音が重ならないようにすることができる。
【０００５】
一方、ステレオサンプリング方式では、楽器の音を録音するときに左右２チャンネルを使用して、音の空間的な広がりを含めた録音を行い、これを２チャンネルでそれぞれ再生する。すなわち、最初から左右２つのチャンネル毎に音源をもっているので、１つの出力に複数の音が重なることはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記音の空間的広がりをもたせる方式では、同時に発音する複数音の音域が互いに離れている場合には効果がある。しかし、同時に発音する複数音が互いに近接した音域にある場合には、１つのチャンネルに音が集中するため効果がない。例えば、パンニングにより互いの出力比を変えて空間的広がりをもたせる場合、発音する複数音が中音であればモノラルと同じことになる。
【０００７】
したがって、和音のように互いに近接した音階の音を同時に複数発音させる場合には、従来の方式によって和音の各音を聞き取りやすくすることは困難であり、空間的な音の広がりをもたせることができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消し、同時に発音指示されたときに複数のサウンドシステムによって空間的な音の広がりをもたせることができる電子楽器を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、それぞれが異なる位置に配置された複数のサウンドシステムを有し、一つの発音指示に応答して音源装置から複数のチャンネルを通じて該チャンネルのそれぞれに対応する前記サウンドシステムに楽音信号を供給するように構成された電子楽器において、発音指示された音と、該発音指示から予定時間が経過するまでに発音指示された音との音程を算出する音程算出手段と、前記音程算出手段で算出された音程に応じて、前記複数のチャンネルのうち予め設定された二つのチャンネルに対応したサウンドシステムの発生音の定位を変更する手段とを具備した点に特徴がある。
【００１０】
この特徴によれば、予定時間内に複数の発音を行う場合、特にその音程つまり音高差が大きい場合、各チャンネルに出力された楽音信号の出力が補正され、定位が変更される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態に係る演奏効果付与装置を含む電子楽器の構成を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１は、コントロールパネル２から入力された音色情報、ならびに鍵盤３の押鍵に対応した音高情報（キーナンバ）やタッチ（押鍵強さ）情報を音源装置４に入力する。コントロールパネル２には、電源のオン・オフスイッチや後述の定位補正モード選択スイッチ等も設けられる（いずれも図示しない）。音源装置４は、例えば、正弦波加算方式で楽音を合成する機能を有し、前記音色情報、音高情報、およびタッチ情報等に基づいて楽音信号を出力する。
【００１２】
音源装置４は、サウンドシステム５，６にそれぞれ供給される２つの楽音信号を出力する。サウンドシステム５，６はそれぞれ左スピーカ、右スピーカを含む。前記２つの出力は、音源装置４がモノラル音源の場合にはパンニングが付与された後の、左および右のそれぞれのチャンネル（以下、それぞれ「Ｌチャンネル」、「Ｒチャンネル」と呼ぶ）用の楽音信号であり、ステレオ音源の場合はそれぞれの音源で生成されたＬチャンネルおよびＲチャンネル用の楽音信号である。音源装置４から出力される楽音信号はコンピュータ処理に適したデジタル信号であるため、この楽音信号をサウンドシステム５，６に適合するアナログ信号に変換するためＤ／Ａ変換器７，８が設けられている。
【００１３】
ＣＰＵ１は、その機能として前記音源装置４の出力の定位を変更するための定位補正演算部９を有する。定位補正演算部９は鍵盤３から供給される押鍵情報に基づいてＬチャンネルおよびＲチャンネルにそれぞれ出力される楽音信号の出力に補正を加えて定位を変更する。具体的には、定位補正演算部９は押鍵情報に基づいてＬチャンネル用の乗算係数ＭｕｌｔＬ，およびＲチャンネル用の乗算係数ＭｕｌｔＲを演算し、乗算器１０，１１に供給する。
【００１４】
図１は、前記定位補正演算部９の要部機能を示すブロック図である。同図において、キーオンスイッチ３０は鍵盤３の各鍵に対応して設けられ、押鍵時にキーナンバとタッチ情報とを出力する。キーオン検出部９０はキーオンスイッチ３０の出力に基づいてキーオンの発生とキーオンナンバとを検出する。キーオン検出部９０で検出されたキーナンバＫｅｙＮｕｍはキーナンバ記憶部９１に格納される。キーナンバ記憶部９１は、１つのキーナンバを格納する領域を有し、１つのデータが入力されると先に格納されていたデータが出力されるように構成する。キーナンバ記憶部９１の初期データは任意のキーナンバでよい。
【００１５】
前記キーオン検出部９０で検出したキーナンバＫｅｙＮｕｍは音程算出部９２にも入力される。キーナンバ記憶部９１は新たにキーナンバＫｅｙＮｕｍが入力されると、先に格納されているキーナンバＫｅｙＢｕｆを音程算出部９２に送出する。すなわち、音程算出部９２では、前回キーオン時のキーナンバと今回キーオン時のキーナンバとの差つまり音程を算出する。
【００１６】
タイマ９３は音程算出部９２から音程が出力されると同時に出力される信号ｓ１によって時間（ｔ）の計数を開始する。計数が開始されるとタイマ９３の出力は「１」に変化し、タイムアップによって該出力は「０」に変化する。
【００１７】
前記音程算出部９２はタイマ９３の出力が「１」のときにキーオンが検出された場合にのみ音程を算出し、タイマ９３の出力が「０」のときにキーオンが検出された場合は、予め設定された固定の音程を出力する。この固定の音程は乗算係数算出部９６で乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲとして値「１」が算出されるように設定される。すなわち、前回キーオンから今回キーオンまでの時間が時間（ｔ）以上であれば音源装置４の出力は変化させず定位は変更されない。
【００１８】
前記信号ｓ１はアンドゲート９４を通じてタイマ９３に入力される。アンドゲート９４はインバータ９５で反転されたタイマ９３の出力を他方の入力としている。したがって、タイマ９３の動作中はアンドゲート９４は開かず、前記信号ｓ１はタイマ９３に入力されない。すなわち、タイマ９３の動作中に、キーオンが検出されて音程算出部９２で音程が算出されてもタイマ９３が新たに時間（ｔ）の計数を開始することはなく、タイマ９３の出力は「１」に維持されたままである。
【００１９】
前記音程算出部９２の出力は、乗算係数算出部９６に入力され、該乗算係数算出部９６は、入力された音程に従って予定の計算式（後述する）を使用して前記乗算器１０，１１に供給する乗算係数ＭｕｌｔＬ，乗算係数ＭｕｌｔＲを算出する。
【００２０】
なお、図１は定位補正演算部９の機能の一例を示したものであって変形は可能である。例えば、キーナンバ記憶部９１はキーオン検出部９０で検出したキーオンナンバを直ちに入力するとともに先に記憶されているキーナンバを音程算出部９２に出力するように構成した。しかし、これは、キーオンが検出されたときに検出されたキーナンバは別のバッファに格納し、乗算係数を乗算器１０，１１に出力した後に、前記バッファからキーナンバ記憶部９１にキーナンバを転送し、記憶内容を更新するように変形できる。
【００２１】
前記定位補正演算部９の処理を図３のフローチャートを参照して説明する。図３の処理つまり定位補正モードの処理は電源のオン、コントロールパネル２上の定位補正モード選択スイッチのオン、およびダンパペダルの踏み込み等のうち、予め設定した少なくとも１つの操作が行われたときに開始される。ステップＳ１では、音源装置４の出力信号に補正を加えるか否かの判断のための時間（ｔ）を設定する。これは、予め設定された時間データをＣＰＵ１内のＲＡＭから読み出すことによって行われ、ＲＡＭには複数の鍵がほぼ同時に押されたか否かを判断できるための時間（ｔ）として、例えば，０．５秒が設定されている。
【００２２】
ステップＳ２では、キーオンスイッチ３０がオン状態に変化したか否かによって鍵盤３が押された（キーオン）か否かを判断する。ステップＳ２が肯定ならばステップＳ３に進み、そのキーオンは初めてのキーオンか否かを判断する。初めてのキーオンならばステップＳ４に進んで時間（ｔ）を計測するためタイマ処理を開始する。このタイマ処理は、図示しないタイマルーチンによってタイマ９３が監視され、時間（ｔ）が経過したならばタイムアップを示すフラグを立てるように処理される。
【００２３】
初めてのキーオンでない場合は、ステップＳ５に進み、前回のキーオンから時間（ｔ）が経過したか否か、つまりタイマ９３のタイムアップを示すフラグが立っているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定の場合、つまり時間（ｔ）が経過していたならばステップＳ４に進む。
【００２４】
初めてのキーオンであった場合、および前回のキーオンから時間（ｔ）が経過していた場合は、定位を変更して前回の発音との音の分離を改善する必要はないのでステップＳ６に進んで乗算器１０，１１に付与する乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲをそれぞれ「１」にセットする。ステップＳ７では乗算器１０，１１に乗算係数ＭｕｌｔＬおよび乗算係数ＭｕｌｔＲを送信する。ステップＳ８では、キーナンバＫｅｙＢｕｆを今回のキーオンに対応するキーナンバＫｅｙＮｕｍで更新する。
【００２５】
ステップＳ８の後はステップＳ１２に進み、定位補正モードを終了するか否かを判断する。この判断は、電源のオフ、コントロールパネル２上の補正モード選択スイッチのオフ、およびダンパペダルの踏み込みの解除等のうち、予め設定した少なくとも１つの操作が行われたときに肯定となる。ステップＳ１２が否定ならばステップＳ２に進む。なお、ステップＳ２が否定、つまりキーオンが検出されなかった場合は直ちにステップＳ１２に進む。
【００２６】
ステップＳ５が否定、つまり前回のキーオンから時間（ｔ）が経過していない場合はステップＳ９に進む。ステップＳ９では前回キーオン時のキーナンバＫｅｙＢｕｆと今回キーオンのキーナンバＫｅｙＮｕｍとの差、つまり予定時間（ｔ）内で連続する２音の音程ＫｅｙＤｉｆ（＝ＫｅｙＮｕｍ−ＫｅｙＢｕｆ）を計算する。
【００２７】
ステップＳ１０では音程ＫｅｙＤｉｆが「０」または「１２」か、つまり前回のキーオンと今回のキーオンとは同じ音高か、または１オクターブ以上の差があるか否かを判断する。なお、このステップＳ９では、音程ＫｅｙＤｉｆは正負の別のない絶対値で判断する。
【００２８】
ステップＳ１０が肯定ならばステップＳ６に進む。ステップＳ６では乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲが「１」にセットされるので左右のスピーカつまりサウンドシステム５，６に出力される楽音信号は音源装置４で生成された状態のまま維持される。複数（ここでは２つ）の楽音信号の音程「０」の場合には、定位の変更は必要ないし、音程が１オクターブ以上もある場合は、定位を変更しなくても人の耳による聞き分けが容易だからである。乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲがそれぞれ「１」にセットされた場合には音源装置４の出力は変化しない。したがって、音源がモノラルであってパンニングが付与されている場合には、そのパンニングの出力比が維持される。また、音源がステレオの場合は左右のチャンネルの出力が維持される。
【００２９】
ステップＳ１０が否定の場合、つまり前回のキーオンと今回のキーオンとが同じ音高ではないが１オクターブ以内の差である場合は、ステップＳ１１に進み，乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲを図中に示した式(1），(2）に従って演算する。音程ＫｅｙＤｉｆが「正」の場合、つまり前回のキーオンより今回のキーオンの方が高音である場合は、式(1）を使用して乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲを計算し、音程ＫｅｙＤｉｆが「負」の場合、つまり前回のキーオンより今回のキーオンの方が低音である場合は、式(2）を使用して乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲを計算する。乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲを計算したならばステップＳ７に進み、演算した乗算係数ＭｕｌｔＬおよび乗算係数ＭｕｌｔＲを乗算器１０，１１に送信する。
【００３０】
式(1) ，(2) は、音程ＫｅｙＤｉｆが小さいほど（但し「０」以上）乗算係数ＭｕｌｔＬと乗算係数ＭｕｌｔＲとの差が大きくなるように設定されている。したがって、時間（ｔ）以内に、すなわちほぼ同時に発音される楽音の音程が小さい場合は、定位が大きく変更されることになり、両音の聞き分けが容易になる。
【００３１】
上記実施形態では、直前の発音指示との時間差および音程に基づいて乗算係数を算出するようにした。しかし、上述の実施形態は２つ以上前の発音指示との時間差および音程に基づいて乗算係数を算出するように変形することが可能である。
【００３２】
例えば、前記ステップＳ５では、前回のキーオンから予定時間（ｔ）が経過したか否かを判断したが、これを最初のキーオンつまりタイマ９３で時間（ｔ）を計数し始めた契機となったキーオンからの時間（ｔ）の経過の有無を判断するように変形できる。これとともに、ステップＳ９は、前回のキーオン時のキーナンバとの音程を計算するのに代えて、最初のキーオン時のキーオンナンバとの音程を計算するように変形する。また、キーナンバ記憶部９１は、複数回前からのキーオン毎のキーナンバを格納できるように変形することも必要である。
【００３３】
要は、ほぼ同時にキーオンされたと判断できるための予め設定した時間（ｔ）内に音程の小さい発音が２以上発生したときに後の発音について定位を変更できるように構成すればよい。なお、この観点が維持されれば、定位の補正範囲は、上述の１オクターブに限ることはなく、これ以上拡大しても、縮小してもよい。さらに、乗算係数ＭｕｌｔＬ，ＭｕｌｔＲの計算式(1) ，(2) は、音程が小さいほど定位が大きく変更されるという観点が維持されれば、他の式に変形することも可能である。
【００３４】
また、サウンドシステムを左右に２つだけを有する電子楽器に限定されず、さらに中央スピーカを有するサウンドシステムにおいても、そのうちの左右２つのサウンドシステムの出力を変化させて定位を変更する場合に本発明を適用できる。
【００３５】
なお、本実施形態では、鍵盤３による実際の押鍵によって生じたキーオンに応答して発音指示を検出し、定位を変更する例を示した。しかし、例えばＲＯＭに記憶した楽音情報やＭＩＤＩデータとして入力された楽音情報に基づいて連続する２つの音の音程を検出し、定位の変更を行う場合にも適用することができる。
【００３６】
【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、予定時間内に発音された複数の楽音の定位を変更することができる。したがって、例えば、前記予定時間としてごく短時間を設定しておけば、和音のようにほぼ同時に発音される複数の音のそれぞれの定位を互いに異ならせて各音の分離感を高め、和音の空間的広がり感を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る電子楽器の要部機能を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る電子楽器のハード構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る定位補正制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、  ２…コントロールパネル、  ３…鍵盤、  ４…音源装置、  ５，６…サウンドシステム、  ７，８…Ｄ／Ａ変換器、  ９…定位補正演算部、  １０，１１…乗算器、  ３０…キーオンスイッチ、  ９０…キーオン検出部、  ９１…キーナンバ記憶部、  ９２…音程算出部、  ９３…タイマ、  ９６…乗算係数算出部
【図１】
0003662112.tif 000002
【図２】
0003662112.tif 000003
【図３】
0003662112.tif 000004