(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の楽音信号を生成し、出力する楽音生成部と、
当該電子楽器の音量を設定する音量設定手段と、
前記第１楽音信号の出力レベルに対する前記第２楽音信号の出力レベルの比率が、前記音量設定手段で設定された前記音量が小さいときよりも大きいときの方がより大きくなるように、前記第１および第２の楽音信号の出力レベルを決定する出力レベル決定手段と、
前記第１楽音信号を再生し、演奏者に向けて放音するための演奏者用スピーカと、
前記第２楽音信号を再生し、聴取者に向けて放音するための聴取者用スピーカと、
を備えていることを特徴とする電子楽器の再生装置。
【請求項２】
前記第１楽音信号の低周波数成分を再生し、演奏者および聴取者に向けて放音するための低音用スピーカをさらに備え、前記演奏者用スピーカは、前記第１楽音信号の中高周波数成分を再生する演奏者用中高音スピーカで構成され、前記聴取者用スピーカは、前記第２楽音信号の中高周波数成分を再生する聴取者用中高音スピーカで構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子楽器の再生装置。
【請求項３】
前記第１楽音信号を増幅する第１パワーアンプと、この第１パワーアンプよりも大きな容量を有し、前記第２楽音信号を増幅する第２パワーアンプとをさらに備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子楽器の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ピアノなどに設けられ、演奏者用スピーカに加えて聴取者向けの聴取者用スピーカを備えた電子楽器の再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子楽器、例えば高級機種の電子ピアノには、コンサートやパーティーなどで演奏される場合を考慮し、演奏者用スピーカに加えて、会場の聴取者に向けて放音するための聴取者用スピーカを備えたものがある。図６および図７は、そのような電子ピアノの発音制御装置およびその再生部の一例を示している。
【０００３】
図７に示すように、この発音制御装置では、操作パネル１１の電源スイッチや音色選択スイッチ（ともに図示せず）などの各種スイッチの操作情報が、パネルスキャン回路１２で検出され、鍵盤１３の押鍵情報が鍵盤スキャン回路１４で検出され、それらの検出信号は、システムバス１５を介して、ＣＰＵ（中央演算装置）１６に送られる。ＣＰＵ１６は、これらの検出信号やＲＡＭ１７に一時的に記憶されたデータなどに応じ、ＲＯＭ１８に記憶された制御プログラムなどに従って、発生すべき楽音の内容を決定し、その演算結果に基づく制御信号を音源回路１９に出力する。
【０００４】
音源回路１９は、ＣＰＵ１６からの制御信号に従って、波形メモリ２０から波形データを読み出し、これにエンベロープを乗算して、デジタルの楽音信号ＭＳを生成し、出力する。この楽音信号ＭＳは、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）２１により各種の音響効果などを付加されるとともに、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ変換器）２２でアナログ信号に変換された後、再生部５３に送られる。
【０００５】
図６に示すように、この再生部５３は、パワーアンプ５４、演奏者用中高音スピーカ５５、低音用スピーカ５６および聴取者用中高音スピーカ５７を備えている。Ｄ／Ａ２２から出力されたアナログの楽音信号ＭＳは、パワーアンプ５４で増幅された後に３つに分岐され、その１つは、コンデンサ５８により中高周波数成分を取り出された後、演奏者用中高音スピーカ５５で再生され、演奏者に向けて放音される。また、他の１つの楽音信号ＭＳは、コイル５９により低周波数成分を取り出された後、低音用スピーカ５６で再生され、演奏者および聴取者に向けて放音される。さらに、残りの１つの楽音信号ＭＳは、コンデンサ６０により中高周波数成分を取り出された後、聴取者用中高音スピーカ５７で再生され、聴取者に向けて放音される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電子ピアノによれば、低音用スピーカ５６とともに、中高音用スピーカとして、演奏者用中高音スピーカ５５とは別個に、聴取者に向けて放音を行う聴取者用中高音スピーカ５７が設けられているため、コンサートやパーティーでの演奏時に、演奏者だけでなく聴取者にも、低音域から高音域にわたるバランスの良い音質を提供することができる。しかし、この電子ピアノでは、１つの楽音信号ＭＳをパワーアンプ５４で増幅した後に分岐し、それぞれのスピーカ５５〜５７で再生しているため、聴取者用中高音スピーカ５７から、他のスピーカ５５、５６に対し常に一定比率の音量で、放音が行われる。このため、例えば、聴取者がいない個人的な練習の場合など、小音量で演奏する場合には、聴取者用中高音スピーカ５７による再生音が、むしろ煩わしく感じられ、演奏の邪魔になるという不具合がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、格別な操作を行うことなく自動的に、小音量時には、演奏者にすっきりした再生音を提供できるとともに、大音量時には、聴取者にも音域バランスの良い迫力ある再生音を提供することができる電子楽器の再生装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の電子楽器の再生装置は、第１および第２の楽音信号を生成し、出力する楽音生成部と、当該電子楽器の音量を設定する音量設定手段と、第１楽音信号の出力レベルに対する第２楽音信号の出力レベルの比率が、音量設定手段で設定された音量が小さいときよりも大きいときの方がより大きくなるように、第１および第２の楽音信号の出力レベルを決定する出力レベル決定手段と、第１楽音信号を再生し、演奏者に向けて放音するための演奏者用スピーカと、第２楽音信号を再生し、聴取者に向けて放音するための聴取者用スピーカと、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この電子楽器の再生装置によれば、楽音生成部は互いに独立した第１および第２の楽音信号を生成・出力する。第１楽音信号は、演奏者用スピーカで再生され、演奏者に向けて放音される一方、第２楽音信号は、聴取者用スピーカで再生され、聴取者に向けて放音される。また、出力レベル決定手段は、音量設定手段で設定される設定音量が小さいとき、すなわち小音量時には、第１楽音信号の出力レベルに対する第２楽音信号の出力レベルの比率が小さくなるように、両楽音信号の出力レベルを決定する。したがって、聴取者がいない個人練習時などの小音量演奏時には、聴取者用スピーカからの再生音の音量が、演奏者用スピーカのそれに比べて小さくなり、抑制されるので、演奏者にすっきりした再生音を提供することができる。
【００１０】
一方、設定音量が大きいとき、すなわち大音量時には、出力レベル決定手段は、第１楽音信号に対する第２楽音信号の出力レベルの比率がより大きくなるように、両楽音信号の出力レベルを決定する。その結果、コンサートやパーティーなどでの大音量演奏時には、聴取者用スピーカの音量の比率が大きくなることによって、聴取者に迫力ある再生音を提供することができる。
【００１１】
この場合、第１楽音信号の低周波数成分を再生し、演奏者および聴取者に向けて放音するための低音用スピーカをさらに備え、演奏者用スピーカは、第１楽音信号の中高周波数成分を再生する演奏者用中高音スピーカで構成され、聴取者用スピーカは、第２楽音信号の中高周波数成分を再生する聴取者用中高音スピーカで構成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、低音用スピーカによる第１楽音信号の再生低音が演奏者および聴取者に向けて、演奏者用中高音スピーカによる第１楽音信号の再生中高音が演奏者に向けて、聴取者用中高音スピーカによる第２楽音信号の再生中高音が聴取者に向けて、それぞれ放音される。したがって、小音量時には、低音用スピーカおよび演奏者用中高音スピーカにより、低音域から高音域にいたる音域バランスの良い再生音を演奏者に提供できるとともに、大音量時には、これに加えて、低音用スピーカおよび聴取者用中高音スピーカにより、同様の音域バランスの良い再生音を聴取者にも提供することができる。
【００１３】
これらの場合、第１楽音信号を増幅する第１パワーアンプと、この第１パワーアンプよりも大きな容量を有し、第２楽音信号を増幅する第２パワーアンプとをさらに備えていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、第１楽音信号を増幅する第１パワーアンプと、第２楽音信号を増幅する第２パワーアンプとが、互いに別個に構成されている。そして、小音量時には、第１楽音信号を容量の小さな第１パワーアンプで増幅するとともに、大音量時には、第２楽音信号を、第１パワーアンプに負荷をかけることなく、容量の大きな第２パワーアンプで大きな増幅率で余裕をもって増幅することができ、両パワーアンプを効率良く作動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、図６以降に示した従来の構成要素と同じ構成および機能のものについては、同じ参照番号を用いるものとする。
【００１６】
図４は、本発明を適用した電子ピアノの外装およびスピーカ装置を示している。同図に示すように、この電子ピアノ１のスピーカ装置２は、それぞれ左右一対の低音用スピーカ３、３および演奏者用中高音スピーカ４、４から成る２ウェイ方式のスピーカシステムを備えている。これに加えて、スピーカ装置２は、左右一対の聴取者用中高音スピーカ５、５を備えている。
【００１７】
これらのスピーカ３〜５は、振動板を有する通常のタイプのものである。このうち、低音用スピーカ３、３は、中央の仕切板６で仕切られた左右のスピーカボックス７、７内に、その放音面を前方に向けた状態で収容されており、それにより、演奏者および聴取者に向けて放音を行うようになっている。
【００１８】
また、演奏者用中高音スピーカ４、４は、各低音用スピーカ３の上方に放音面を斜め前方に向けた状態で配置されており、それにより、主として演奏者に向けて放音を行う。さらに、聴取者用中高音スピーカ５、５は、各スピーカボックス７内の低音用スピーカ３の外側かつ後ろ側の位置に、放音面を後方に向けた状態で収容されており、聴取者用中高音スピーカ５から放音された再生音は、後方で反射した後、前方の聴取者に向けて放音されるようになっている。なお、同図の符号８、８は、スピーカ３〜５の保護と装飾のために、それらの前側を覆うように設けられたジャージネットである。
【００１９】
図１は、この電子ピアノ１の発音を制御する発音制御装置の回路構成を示している。まず、同図中の符号９は、電子ピアノ１の音量を設定する音量設定手段としてのボリューム回路（ＶＯＬ）であり、ボリューム回路９からの設定音量ＶＯＬを表すアナログ信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）１０でデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ１６に送られる。
【００２０】
操作パネル１１には、電源スイッチや音色選択スイッチなどの各種スイッチ（図示せず）や、その操作状態を表示する表示器（図示せず）などが設けられている。これらのスイッチの操作状態はパネルスキャン回路１２で検出され、パネルスイッチデータとして、システムバス１５を介してＣＰＵ１６に送られる。また、鍵盤１３は、複数の鍵と、各鍵の押鍵・離鍵により開閉される複数の鍵盤スイッチ（ともに図示せず）で構成されている。鍵盤スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態は鍵盤スキャン回路１４で検出され、そのＯＮ／ＯＦＦ情報、ノートナンバー、およびベロシティを表すタッチデータが、押鍵情報として、鍵盤スキャン回路１４からシステムバス１５を介してＣＰＵ１６に送られる。
【００２１】
また、ＲＡＭ１７は、電子ピアノ１の動作状態を表すステータス情報などを一時的に記憶するとともに、ＣＰＵ１６の作業用領域として用いられる。ＲＯＭ１８は、ＣＰＵ１６で実行される制御プログラム、ＣＰＵ１６での演算に使用される固定データや、後述する出力レベル決定テーブルを含むテーブルなどを記憶している。ＲＡＭ１７およびＲＯＭ１８は、ＣＰＵ１６によりシステムバス１５を介してアクセスされる。
【００２２】
ＣＰＵ１６は、当該電子ピアノ１の各部を制御するものであり、パネルスキャン回路１２からのパネルスイッチデータ、鍵盤スキャン回路１４からの押鍵情報、さらにはボリューム回路９からの設定音量ＶＯＬなどに応じ、上記制御プログラムに従って、発生すべき楽音の内容を演算し、その演算結果に基づく制御信号を音源回路１９（楽音生成部）に出力する。本実施形態では、音源回路１９は、左右の各チャンネルについて、互いに独立した２つの出力系統で第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２を出力するように構成されており、ＣＰＵ１６は、出力レベル決定手段として、これら第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２を、以下のようにして決定する。なお、図示の便宜上、図１には左右のチャンネルの一方の出力系統だけを示している。
【００２３】
図３は、第１および第２の楽音信号の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２の決定に用いられる出力レベル決定テーブル（出力レベル決定手段）の一例を示しており、このテーブルはＲＯＭ１８に記憶されている。この出力レベル決定テーブルでは、第１および第２の楽音信号の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２が、設定音量ＶＯＬに応じて設定されている。より具体的には、第１楽音信号の出力レベルＯＬ１は、設定音量ＶＯＬに対してリニアに漸増し、設定音量ＶＯＬが最大値ＶＯＬｍａｘのときに最大値ＯＬ１ｍａｘになるように設定されている。
【００２４】
一方、第２楽音信号の出力レベルＯＬ２は、設定音量ＶＯＬに対して２次曲線的に増大し、設定音量ＶＯＬが所定値ＶＯＬｒｅｆ未満のときには出力レベルＯＬ１よりも小さく、所定値ＶＯＬｒｅｆを上回ると出力レベルＯＬ１よりも大きくなり、最大値ＶＯＬｍａｘのときに最大値ＯＬ１ｍａｘよりも大きな最大値ＯＬ２ｍａｘになるように設定されている。以上から明らかなように、第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２は、設定音量ＶＯＬが大きくなるにつれて、両者の比率ＯＬ２／ＯＬ１がより大きくなるように決定される。
【００２５】
ＣＰＵ１６は、以上のように設定された出力レベル決定テーブルから、設定音量ＶＯＬに応じて第１および第２の楽音信号の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２を読み出して決定し、それらを含む制御信号を音源回路１９に出力する。
【００２６】
音源回路１９は、ＣＰＵ１６からの制御信号に従って、波形メモリ２０から波形データを読み出し、これにエンベロープを乗算して、デジタルの第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２を生成し、出力する。これらの楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２は、ＤＳＰ２１により、残響やコーラスなどの音響効果の付加やフィルタ処理などが施され、Ｄ／Ａ２２、２２でアナログ信号に変換された後、第１再生部２３および第２再生部２４にそれぞれ送られる。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、第１再生部２３は、第１パワーアンプ２５、前記低音用スピーカ３および演奏者用中高音スピーカ４を備えている。そして、Ｄ／Ａ２２から送られたアナログの第１楽音信号ＭＳ１は、パワーアンプ２５で増幅された後に２つに分岐され、その１つは、コイル２６により低周波数成分を取り出された後、低音用スピーカ３で再生され、演奏者および聴取者に向けて前方に放音される。一方、他の１つの第１楽音信号ＭＳ１は、コンデンサ２７により中高周波数成分を取り出された後、演奏者用中高音スピーカ４で再生され、演奏者に向けて斜め前方に放音される。
【００２８】
一方、第２再生部２４は、図２（ｂ）に示すように、ハイパスフィルタ２８、第２パワーアンプ２９および前記聴取者用中高音スピーカ５で構成されている。この第２パワーアンプ２９は、第１再生部２３の第１パワーアンプ２５よりも大きな容量を有している。そして、Ｄ／Ａ２２から送られた第２楽音信号ＭＳ２は、ハイパスフィルタ２８で中高周波数成分を取り出され、第２パワーアンプ２９で増幅された後、聴取者用中高音スピーカ５で再生され、後方で反射された後、前方の聴取者に向けて放音される。なお、ハイパスフィルタ２８を省略し、第２楽音信号ＭＳ２のフィルタリングをＤＳＰ２１で行ってもよい。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、音源回路１９は互いに独立した第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２を生成・出力し、第１楽音信号ＭＳ１が低音用スピーカ３および演奏者用中高音スピーカ４で再生され、第２楽音信号ＭＳ２が聴取者用中高音スピーカ５で再生される。また、第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２の出力レベルＯＬ１、ＯＬ２は、出力レベル決定テーブルおよびＣＰＵ１６により、設定音量ＶＯＬが大きくなるにつれて、両者の比率ＯＬ２／ＯＬ１がより大きくなるように決定される。
【００３０】
したがって、設定音量ＶＯＬが小さいとき、すなわち聴取者がいない個人練習時などの小音量演奏時には、出力レベル比ＯＬ２／ＯＬ１がより小さくなり、聴取者用中高音スピーカ５の音量が抑制されるので、演奏者にすっきりした再生音を提供することができる。一方、設定音量が大きいとき、すなわちコンサートやパーティーなどでの大音量演奏時には、出力レベルの比率ＯＬ２／ＯＬ１が大きくなり、聴取者用中高音スピーカ５の音量が大きくなるので、聴取者に迫力ある再生音を提供することができる。また、以上の動作を、スイッチなどの格別の操作を行うことなく、自動的に得ることができる。
【００３１】
また、小音量時には、低音用スピーカ３および演奏者用中高音スピーカ４により、低音域から高音域にいたる音域バランスの良い再生音を演奏者に提供できるとともに、大音量時には、これに加えて、低音用スピーカ３および聴取者用中高音スピーカ５により、同様の音域バランスの良い再生音を聴取者にも提供することができる。さらに、小音量時には、第１楽音信号ＭＳ１を容量の小さな第１パワーアンプ２５で増幅するとともに、大音量時には、第２楽音信号ＭＳ２を、第１パワーアンプ２５に負荷をかけることなく、容量の大きな第２パワーアンプ２９で大きな増幅率で余裕をもって増幅することができ、両パワーアンプ２５、２９を効率良く作動させることができる。
【００３２】
図５は、本発明の第２実施形態による再生装置の回路構成を部分的に示している。すなわち、上述した第１実施形態では、音源回路１９から第１および第２の２系統の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２を生成・出力するのに対し、本実施形態は、音源回路１９から１系統の楽音信号ＭＳのみを生成・出力するとともに、この楽音信号ＭＳをＤＳＰ２１内で２系統の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２に分岐させ、それらの出力レベルＯＬ１、ＯＬ２の値を、第１実施形態と同様に、設定音量ＶＯＬに応じて制御した後、Ｄ／Ａ２２に出力するものである。他の構成は、第１実施形態と同様である。第１および第２の楽音信号ＭＳ１、ＭＳ２は、それらの内容は互いに同じで、出力レベルＯＬ１、ＯＬ２が異なればよいので、上記の構成により、本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、説明した実施形態では、設定音量ＶＯＬが大きくなるにつれて、第１楽音信号ＭＳ１の出力レベルＯＬ１をリニアに増大させるとともに、第２楽音信号ＭＳ２の出力レベルＯＬ２を２次曲線的に増大させているが、出力レベルＯＬ１、ＯＬ２の設定の仕方は、これに限らず、設定音量ＶＯＬが大きくなるにつれて出力レベル比ＯＬ２／ＯＬ１が増大するようなものであれば、任意である。また、実施形態では、第１楽音信号ＭＳ１を再生するスピーカシステムとして、低音用スピーカ３および演奏者用中高音スピーカ４から成る２ウェイ方式のものを採用しているが、これに代えて、３ウェイ方式のスピーカシステムや１個のフルレンジスピーカを採用してもよい。
【００３４】
さらに、実施形態は、本発明を電子ピアノに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、他の適当な電子楽器、例えばシンセサイザや電子オルガンなどに適用することも、もちろん可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の電子楽器の再生装置は、格別な操作を行うことなく自動的に、小音量時には、演奏者にすっきりした再生音を提供できるとともに、大音量時には、聴取者にも音域バランスの良い迫力ある再生音を提供することができるなどの効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による再生装置を備えた電子ピアノの回路構成を示す図である。
【図２】図１の電子ピアノの再生部の回路構成を示す図である。
【図３】出力レベル決定テーブルを示す図である。
【図４】図１の電子ピアノの外装およびスピーカ装置を示す（ａ）正面図および（ｂ）側断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による再生装置を備えた電子ピアノの回路構成を部分的に示す図である。
【図６】従来の電子ピアノの再生部の回路構成を示す図である。
【図７】図６の再生部を含む再生装置を備えた従来の電子ピアノの回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１  電子ピアノ
３  低音用スピーカ
４  演奏者用中高音スピーカ
５  聴取者用中高音スピーカ
９  ボリューム（音量設定手段）
１６  ＣＰＵ（出力レベル決定手段）
１９  音源回路（楽音生成部）
２５  第１パワーアンプ
２９  第２パワーアンプ
ＶＯＬ  ボリュームの設定音量（音量）
ＭＳ１  第１楽音信号
ＭＳ２  第２楽音信号
ＯＬ１  第１楽音信号の出力レベル
ＯＬ２  第２楽音信号の出力レベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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