(57)【要約】【課題】電子ピアノにおいて、押鍵による中間的な共鳴状態を再現可能な共鳴音制御装置を得る。【解決手段】複数の鍵と、前記鍵の押鍵により発音する音源装置（発音手段）６を有する電子ピアノにおいて、前記各鍵に対応して音源装置６からの音源を入力し共鳴音を出力する共鳴回路１１と、前記鍵の押鍵状態により複数のスイッチが順次閉じる位置検出センサ（多段スイッチ手段）ＳＷと、位置検出センサＳＷによる複数のスイッチの開閉状態により前記共鳴音を制御する共鳴音制御装置１０とを備えることで、共鳴音の中間的な共鳴状態を再現可能とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵と、前記鍵の押鍵により発音する発音手段を有する電子ピアノにおいて、
前記各鍵に対応して前記発音手段からの音源を入力し共鳴音を出力する共鳴回路と、
前記鍵の押鍵状態により複数のスイッチが順次閉じる多段スイッチ手段と、
前記多段スイッチ手段による複数のスイッチの開閉状態により前記共鳴音を制御する共鳴音制御手段と、
を備えたことを特徴とする共鳴音制御装置。
【請求項２】
前記多段スイッチ手段はＮ個のスイッチを備え、ＭはＮより小さい整数とした場合に、
第１から第（Ｍ−１）のスイッチのオン状態で前記共鳴音の中間的な共鳴状態を再現し、
第Ｍのスイッチのオン状態で前記共鳴音の完全な共鳴状態を再現し、
第Ｎのスイッチのオン状態で前記電子ピアノの実音を発音する
ことを特徴とする請求項１に記載の共鳴音制御装置。
【請求項３】
前記多段スイッチ手段は３つのスイッチを備え、
第１のスイッチ（ＳＷ１）のみオン状態で前記共鳴音の中間的な共鳴状態を再現し、
第２のスイッチ（ＳＷ２）のオン状態で前記共鳴音の完全な共鳴状態を再現し、
第３のスイッチ（ＳＷ３）のオン状態で前記電子ピアノの実音を発音する
ことを特徴とする請求項１に記載の共鳴音制御装置。
【請求項４】
前記電子ピアノはダンパーペダルを有し、
前記共鳴音制御手段は、前記ダンパーペダルの踏下状態を考慮して共鳴音を制御する
請求項２又は請求項３に記載の共鳴音制御装置。
【請求項５】
前記電子ピアノはソステヌートペダルを有し、
前記共鳴音制御手段は、前記ソステヌートペダルの踏下状態を考慮し、前記多段スイッチを構成する複数スイッチのオン・オフ状態と、前記ソステヌートペダルのオン・オフ状態の組み合わせで選択される共鳴係数により前記共鳴回路における共鳴音を制御する
請求項２又は請求項３に記載の共鳴音制御装置。
【請求項６】
前記多段スイッチ手段によるオン・オフ状態と、前記ダンパーペダルによる踏下状態とを比較し、共鳴状態が強い方を各鍵の状態として共鳴音を付与する請求項４に記載の共鳴音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ピアノにおける効果付与装置に関し、特に、アコースティックピアノにおいて押鍵によりダンパーが離れた状態に発生する弦の共鳴（ストリングレゾナンス）を電子ピアノで再現可能とした共鳴音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノの場合、鍵盤の鍵を押鍵すると、ダンパーレバーの回動にしたがってダンパーフェルトが弦から離れるとともに、押鍵に応答してアクションが動作してハンマーが弦を打ち、弦の振動が響板に伝えられて楽音が発せられる。通常時（押鍵を行わない時）は、ダンパーフェルトが弦に接して振動を抑制するように構成されている。
【０００３】
電子ピアノの場合、主となるピアノの実音以外にも様々な付加音や付加効果を付与することで音のリアリティを高め、アコースティックピアノによる発音に近づけることが行われている。
例えば、アコースティックピアノにおいて、和音等を発音させるために複数の鍵を同時に押鍵した場合、各鍵に応じたハンマーにより各弦が打たれるとともに、各弦からはダンパーフェルトが離れている状態となるので、相互の複数の弦間において共鳴（ストリングレゾナンス）が生じる。
【０００４】
このようなストリングレゾナンスを再現するため、従来の電子ピアノにおいては、楽音を発する鍵のオン位置で共鳴による効果を音源に付与する処理が行われていた。
【０００５】
また、特許文献１には、鍵盤を構成する各鍵の押鍵情報に応じて残響音の残響特性を制御する電子楽器が開示され、音源に対して残響音による効果を付与する処理を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９３３１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電子ピアノで行われているストリングレゾナンスの処理では、楽音が発せられる鍵のオン位置（押鍵完了状態：ノートオン状態）を弦共鳴の対象としているため、実際のアコースティックピアノのように途中まで押し込まれた鍵が共鳴する状態や、押鍵に際して鍵を押し込む深さに応じて変化する共鳴度合いを再現することができなかった。
【０００８】
また、特許文献１では、残響音による効果を付与するに際して、鍵毎に出力可能な情報となるアフタータッチ、押鍵深さ等の演奏情報を用いて効果の特性を制御することが記載されているが、ストリングレゾナンスの処理に関するものではない。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、電子ピアノにおいて押鍵による中間的な共鳴状態を再現可能な共鳴音制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の請求項１に係る共鳴音制御装置は、複数の鍵と、前記鍵の押鍵により発音する発音手段を有する電子ピアノにおいて、
前記各鍵に対応して前記発音手段からの音源を入力し共鳴音を出力する共鳴回路と、
前記鍵の押鍵状態により複数のスイッチが順次閉じる多段スイッチ手段と、
前記多段スイッチ手段による複数のスイッチの開閉状態により前記共鳴音を制御する共鳴音制御手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の共鳴音制御装置は、請求項１において
前記多段スイッチ手段はＮ個のスイッチを備え、ＭはＮより小さい整数とした場合に、
第１から第（Ｍ−１）のスイッチのオン状態で前記共鳴音の中間的な共鳴状態を再現し、
第Ｍのスイッチのオン状態で前記共鳴音の完全な共鳴状態を再現し、
第Ｎのスイッチのオン状態で前記電子ピアノの実音を発音する
ことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の共鳴音制御装置は、請求項１において、
前記多段スイッチ手段は３つのスイッチを備え、
第１のスイッチ（ＳＷ１）のみオン状態で前記共鳴音の中間的な共鳴状態を再現し、
第２のスイッチ（ＳＷ２）のオン状態で前記共鳴音の完全な共鳴状態を再現し、
第３のスイッチ（ＳＷ３）のオン状態で前記電子ピアノの実音を発音する
ことを特徴としている。
【００１３】
請求項４の共鳴音制御装置は、請求項２又は請求項３において、
前記電子ピアノはダンパーペダルを有し、
前記共鳴音制御手段は、前記ダンパーペダルの踏下状態を考慮して共鳴音を制御する
ことを特徴としている。
【００１４】
請求項５の共鳴音制御装置は、請求項２又は請求項３において、
前記電子ピアノはソステヌートペダルを有し、
前記共鳴音制御手段は、前記ソステヌートペダルの踏下状態を考慮し、前記多段スイッチを構成する複数スイッチのオン・オフ状態と、前記ソステヌートペダルのオン・オフ状態の組み合わせで選択される共鳴係数により前記共鳴回路における共鳴音を制御する
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項６の共鳴音制御装置は、請求項４において、
前記多段スイッチ手段によるオン・オフ状態と、前記ダンパーペダルによる踏下状態とを比較し、共鳴状態が強い方を各鍵の状態として共鳴音を付与する
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の共鳴音制御装置によれば、多段スイッチ手段による複数のスイッチの開閉状態により共鳴音を制御することにより、押鍵による中間的な共鳴状態を再現可能とすることができる。
【００１７】
請求項２の共鳴音制御装置によれば、多段スイッチ手段を構成するＮ個のスイッチの開閉状態により、共鳴音の中間的な共鳴状態、共鳴音の完全な共鳴状態、電子ピアノの実音を発音する、のそれぞれを設定することができる。
【００１８】
請求項３の共鳴音制御装置によれば、多段スイッチ手段を構成する第１のスイッチ（ＳＷ１）、第２のスイッチ（ＳＷ２）、第３のスイッチ（ＳＷ３）の開閉状態により、共鳴音の中間的な共鳴状態、共鳴音の完全な共鳴状態、電子ピアノの実音を発音する、のそれぞれを設定することができる。
【００１９】
請求項４の共鳴音制御装置によれば、共鳴状態を再現するに際して、ダンパーペダルの踏下状態による共鳴を考慮することができる。
【００２０】
請求項５の共鳴音制御装置によれば、共鳴状態を再現するに際して、ソステヌートペダルの踏下状態による共鳴を考慮することができる。
【００２１】
請求項６の共鳴音制御装置によれば、ストリングレゾナンスとダンパーペダルによるダンパーレゾナンスとを比較し、共鳴状態が強い方の共鳴音を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の共鳴音制御装置を備えた電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。
【図２】共鳴音制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】共鳴音制御装置における共鳴回路の詳細を示すブロック図である。
【図４】電子ピアノの鍵盤構造を示す側面断面説明図である。
【図５】電子ピアノ全体の処理を示すフローチャートである。
【図６】図５の初期化処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図５のキーイベント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】図５のペダルイベント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図８のソステヌートペダル処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図８のダンパーペダル処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図７、図９、図１０における共鳴係数算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の共鳴係数算出処理のステップＳ６１で使用されるテーブルである。
【図１３】図１１の共鳴係数算出処理のステップＳ６６で使用されるテーブルである。
【図１４】図５の共鳴係数転送処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る共鳴音発音装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の共鳴音制御装置を備えた電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。
同図において、バスライン４０には、ＣＰＵ１、ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、プログラムメモリ４、楽音波形メモリ５、音源装置６、鍵盤インタフェース７、ペダルインタフェース８、パネルインタフェース９、および共鳴音制御装置１０が接続される。
【００２４】
鍵盤インタフェース７には鍵盤装置７０が、ペダルインタフェース８にはペダル装置８０が、パネルインタフェース９には操作パネル９０がそれぞれ接続される。
鍵盤装置７０は、複数（例えば８８鍵）の鍵（キー）と、各鍵の押し下げ量を検出するためのキーセンサ（詳細は後述する）とを備える。
鍵盤インタフェース７は、位置検出センサの出力信号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づけられてＲＡＭ２に記憶される。
【００２５】
ペダル装置８０は、アコースティックピアノにおける各ペダルの踏み込みによる効果を電子ピアノで再現させるために設けられる。ペダル装置８０は、全ての弦に対して共鳴させるダンパーペダル、特定の弦に対して共鳴させるソステヌートペダル、発音を小さくするソフトペダル及びこれらペダルの踏み込み量を検出するセンサ（ボリューム）からなる。
【００２６】
ダンパーペダルの踏み込み量を検出するセンサ（ボリューム）は、踏み込み量について１２８段階の検出が可能なセンサから構成され、共鳴処理では細かい制御を行わないため、例えば８段階の踏み込み量（踏下状態）が検出できるようになっている。
また、ソステヌートペダルの踏み込み量を検出するセンサ（ボリューム）についても、踏み込み量について１２８段階の検出が可能なセンサから構成され、例えば６４段階を境にオン・オフの２段階の踏み込み量（踏下状態）が検出できるようになっている。
【００２７】
共鳴音制御装置１０にはデジタル／アナログ変換器２０が接続され、デジタル／アナログ変換器２０には、アンプやスピーカを含むサウンドシステム３０が接続される。アンプやスピーカは音像の方向を制御できるように少なくとも２組設けるのがよい。
【００２８】
ＣＰＵ１は、プログラムメモリ４に格納されている制御プログラムに従って、各構成要素を制御する。楽音波形メモリ５には複数の音色に対応した波形データが記憶され、ＲＯＭ３には、楽音波形データを処理して楽音を生成するためのパラメータが記憶される。ＲＡＭ２はＣＰＵ１がプログラムを実行する際の各種データを一時記憶するワークエリアとして使用される。操作パネル９０はＬＣＤスクリーンや各種スイッチおよびボリューム、ならびにＬＥＤなどの表示灯からなり、例えば、鍵盤装置７０に隣接して設けられるコントロールパネル上に配置される。
【００２９】
演奏時、鍵盤装置７０から入力されるキーオン信号に応答して楽音波形メモリ５から音源装置６へ楽音波形データが読み出される。楽音波形データは、キーオン信号に含まれるキーオンナンバに応じた周波数で読み出される。音源装置６では、読み出された楽音波形データに対して、ベロシティに応じたアタック部の形成を含むエンベロープ制御および効果の付加等の処理がなされ、楽音信号が形成される。楽音信号は、共鳴音制御装置１０により共鳴音が付与され、デジタル／アナログ変換器２０でアナログ楽音信号に変換された後、サウンドシステム３０に供給される。サウンドシステム３０ではアナログ楽音信号をアンプで増幅した後、スピーカで発音する。
【００３０】
共鳴音制御装置１０は、ダンパーが離れた状態での弦の共鳴（ストリングレゾナンス）を音源（ピアノの実音）に付加する装置である。この共鳴音制御装置１０は、図２に示すように、８８個の鍵にそれぞれ対応する各共鳴回路１１を備え、ダンパーが離れた状態の鍵（押鍵される鍵の数）に対応する共鳴回路１１から出力される共鳴音を音源に加えて出力するように構成されている。
そして、共鳴回路１１においては、押鍵に際して、途中まで押し込まれた鍵が共鳴する状態や、鍵を押し込む深さに応じて変化する共鳴度合いを再現できるようなっている。
【００３１】
すなわち、各共鳴回路１１は、図３に示すように、遅延回路１１ａからの出力がローパスフィルタ１１ｂを介し、フィードバック係数（共鳴係数）を乗じて遅延回路１１ａの入力側に戻される回路で構成されている。遅延回路１１ａは、鍵の音高に応じた遅延時間が予め設定されている。
【００３２】
フィードバック係数（共鳴係数）は、鍵盤装置７０における鍵の押鍵状態、ペダル装置８０におけるダンパーペダルの踏み込み量（踏下状態）及びソステヌートペダルの踏み込み量（踏下状態）、鍵盤装置７０における鍵番号の４つの要素に基づいて共鳴音係数テーブルから選択することで、中間的な共鳴状態を再現することが可能となる。鍵番号を考慮するのは、鍵毎に対応する弦が異なるので、弦に応じた共鳴音となるよう音域毎に共鳴係数が異なるようにするためである。
【００３３】
鍵盤装置７０は、押鍵時にＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の順にスイッチがオンになる三接点鍵盤とすることで、各鍵における押し込む深さ位置を検出して押鍵状態を判断するように構成されている。すなわち、ＳＷ３がオンになった時に実音を発音し、ＳＷ１のみがオンになった時にその鍵の中間的な（音量が小さい）共鳴状態とし、ＳＷ２がオンになった時に完全な共鳴状態として判断することで、アコースティックピアノの中間的な共鳴状態を再現することが可能となる。
【００３４】
図４は、上述した三接点の鍵盤装置７０の具体的な構造を示す断面側面図である。
鍵盤装置７０の各鍵７１は、支点となるバランスピン７２で支持されていて、バランスピン７２の右側つまり鍵７１の奥方向の端部近くに上方に突出したキャプスタンねじ７３が設けられる。フレーム７４には、ほぼ水平に延びて、該フレーム７４近くに設けられた軸７５の周りで上下に揺動自在なハンマ部７６が設けられる。ハンマ部７６の先端寄りにはアクションウェイト７６ａが設けられている。
一方、鍵７１の、バランスピン７２から左寄りの位置つまり鍵７１の手前方向端部近くには、カウンタウェイト７８が吊り下げ状態で設けられる。さらに、フレーム７４には、前記アクションウェイト７６ａが上方に跳ね上がりすぎるのを抑止するストッパ７９が設けられる。鍵７１は、押鍵されていないときは、カウンタウェイト７８が設けられた側が持ち上がった位置にある。
【００３５】
演奏時に鍵７１が押されると、鍵７５の前端部は、バランスピン７２を中心に下がり、逆に鍵７１の奥側端部は持ち上げられる。そのとき、キャプスタンねじ７３はアクションウェイト７６ａが設けられたハンマ部７６を押し上げるので、演奏者はこの押し上げ力の反力をタッチとして感じる。
【００３６】
ストッパ７９の中央下面には、ハンマ部７６の上下方向における変位量を検出するためのセンサとしての位置検出センサＳＷが設けられる。ハンマ部７６の中央上面には位置検出センサＳＷを押圧するためのスイッチ押圧部７７が設けられる。位置検出センサＳＷは、スイッチ押圧部７７との距離が異なる複数のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３から構成されている。
【００３７】
スイッチＳＷ１は鍵７１が下降を開始した際に連動するハンマ部７６に設けられたスイッチ押圧部７７の押圧を検出して出力を生じる。スイッチＳＷ３は鍵７１の最下降位置近傍つまり鍵７１が最大に押し下げられた位置に相当する位置でスイッチ押圧部７７の押圧を検出して出力を生ずる。スイッチＳＷ２は、鍵７１の下降途中、つまりスイッチＳＷ１およびＳＷ３の間に設定された高さに鍵７１が降りた際にスイッチ押圧部７７の押圧を検出して出力を生じる。
【００３８】
位置検出センサＳＷは、ドーム状のゴムスイッチとカーボンなどの接点をもつスイッチ基板により構成するのがよい。ゴムスイッチには可動接点が設けられスイッチ押圧部７７により押圧されるとゴムスイッチが変形し可動接点がカーボン接点と接触することにより出力を生じる。
なお、位置検出センサＳＷは、磁気センサや光センサや振動センサ等、各種位置検出センサであってもよい。
【００３９】
また、上述したように、ペダル装置８０によるダンパーペダルやソステヌートペダルの操作状態（踏み込み量）も共鳴状態に関係することになる。すなわち、ダンパーペダルは、このペダルを踏むことで全ての鍵に対応する弦からダンパーフェルトが離れる状態となり、全ての弦間において共鳴（全ての音を伸ばす役割：ダンパーレゾナンス）が生じる。ソステヌートペダルは、鍵を押鍵してこのペダルを踏むと、押鍵した鍵に対応する弦からダンパーフェルトが離れている状態となり、この弦において共鳴（ある特定の音を伸ばす役割）し、鍵から指を離してもその音だけが持続する。したがって、ペダル装置８０のダンパーペダルやソステヌートペダルから入力される制御信号（センサによるペダル踏み込み信号）によっても、ペダル装置８０を構成するペダルに対応した効果、ダンパーペダル効果やソステヌート効果が楽音信号に付加される。
【００４０】
上述した共鳴回路で共鳴音を生成する場合、鍵盤装置７０の位置検出センサＳＷ（スイッチＳＷ１，スイッチＳＷ２，スイッチＳＷ３）の状態だけでなく、ペダル装置８０のダンパーペダルやソステヌートペダルの状態も加味して制御する必要がある。例えば、各鍵のスイッチによる状態とダンパーペダルの状態を比較し、より共鳴状態が強い方を各鍵の共鳴状態として共鳴音を付与するようにする。具体的な共鳴音付与の手順については後述する。
【００４１】
続いて、電子ピアノにおける楽音発生処理について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
電子ピアノの電源がオンされると、先ず、各処理を行うに際しての変数の初期化等の初期化処理が行われる（ステップＳ１）。
次に、操作パネル９０の操作状態を把握するパネルイベント処理が行われる（ステップＳ２）。
次に、鍵盤装置７０における押鍵状態を把握するキーイベント処理が行われる（ステップＳ３）。
次に、ペダル装置８０におけるペダル操作状態を把握するペダルイベント処理が行われる（ステップＳ４）。
次に、鍵盤装置７０及びペダル装置８０の操作状態から決められた共鳴音係数（図３におけるフィードバック係数）を転送する共鳴係数転送処理が行われる（ステップＳ５）。
次に、鍵盤装置７０の押鍵に応じて楽音を発生する楽音発生処理が行われる（ステップＳ６）。
次に、ステップＳ６の楽音に対して、ステップＳ５に基づく共鳴音係数による共鳴音等の効果音を付与する効果付与処理が行われる（ステップＳ７）。
続いて、その他の処理（ステップＳ８）が行われた後、ステップＳ２に戻る。
以降、ステップＳ２からの処理を繰り返す。
【００４２】
図６は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１の初期化処理の詳細を示すものであり、共鳴処理で使用される変数の初期化（Ｓ１１〜Ｓ１３）と、その他の初期化処理（Ｓ１５）に分かれる。
先ず、共鳴係数の平滑化係数（smth）と、ダンパーペダル値（CurPedal）を初期化する（Ｓ１１）。共鳴係数の平滑化係数（smth）は、共鳴係数を転送する際にノイズの発生を抑制するための平滑化係数であり、予め定めた所定値に設定して初期化する。ダンパーペダル値（CurPedal）は、ダンパーペダルの踏み込み量の現在の値であり、「０」に初期化する。
【００４３】
次に、処理対象の鍵番号（KeyNo）を「０」に初期化する（Ｓ１２）。
続いて、鍵番号（KeyNo）の第１のスイッチＳＷ１のオン・オフ状態を示すＳＷ１（KeyNo）、鍵番号（KeyNo）の第２のスイッチＳＷ２のオン・オフ状態を示すＳＷ２（KeyNo）、鍵番号（KeyNo）の第３のスイッチＳＷ３のオン・オフ状態を示すＳＷ３（KeyNo）をそれぞれ「OFF」に、鍵番号（KeyNo）のソステヌート処理の状態を示すsosteFlag（KeyNo）を「OFF」に、鍵番号（KeyNo）の共鳴係数の現在値CurResCoef（KeyNo）及び鍵番号（KeyNo）の共鳴係数の目標値TarResCoef（KeyNo）を「０」にする（Ｓ１３）。
【００４４】
ステップＳ１３の処理は、KeyNoが１２７より大きくなるまで続けることで全ての鍵についての初期化が完了し（Ｓ１４）、その他の初期化処理を行って（Ｓ１５）、初期化が終了する。
KeyNoが１２７まで存在するのは、電子ピアノの鍵の個数は８８個であるが、電子楽器の規格において採用されているＭＩＤにおける処理では、１２８個分の鍵を対象としているため、本実施例ではこれに準ずる処理を行うために１２８鍵分の処理を行うようにしている。
【００４５】
本発明の共鳴音制御装置１０では、鍵盤装置７０における押鍵状態と、ペダル装置８０におけるペダル操作状態とを考慮して、音源装置６の楽音信号に対して共鳴係数に応じた共鳴音を付加することを特徴としている。したがって、鍵盤装置７０における押鍵状態を把握するキーイベント処理（ステップＳ３）、ペダル装置８０におけるペダル操作状態を把握するペダルイベント処理（ステップＳ４）、鍵盤装置７０及びペダル装置８０の操作状態から決められた共鳴音の係数を転送する共鳴係数転送処理（ステップＳ５）の一連の処理により、楽音信号に対して共鳴音を付加する処理が行われる。
以下、これらの一連の処理における共鳴音付加に関係する手順について、図７〜図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
図７は、図５のフローチャートにおけるステップＳ３のキーイベント処理の詳細を示すもので、変化した鍵の状態に応じて、共鳴係数算出処理を呼び出して、共鳴係数の目標値の更新を行う。
先ず、鍵（キー）の状態に変化があるか否かを判断する（Ｓ２１）。
ステップＳ２１で鍵（キー）の状態に変化がある場合、変化した鍵番号（KeyNo）をメモリに保存する（Ｓ２２）。
次に、変化した鍵番号（KeyNo）における第１のスイッチ（ＳＷ１）〜第３のスイッチ（ＳＷ３）の状態をメモリに保存する（Ｓ２３）。すなわち、第１のスイッチＳＷ１（KeyNo）、第３のスイッチＳＷ２（KeyNo）、第３のスイッチＳＷ３（KeyNo）のオン・オフ状態を保存する。
続いて、ＳＷ１（KeyNo）、ＳＷ２（KeyNo）、ＳＷ３（KeyNo）のオン・オフ状態の組み合わせから、共鳴係数を算出する共鳴係数算出処理が行われる（Ｓ２４）。具体的な共鳴係数算出処理の手順については後述する。
共鳴係数算出処理が行われた後、共鳴係数算出に関係する以外の鍵（キー）状態に関するその他キーイベント処理を行う（Ｓ２５）。
【００４７】
図８は、図５のフローチャートにおけるステップＳ４のペダルイベント処理の手順を示す。ペダルイベント処理では、ソステヌートペダルに関する操作状態を把握するソステヌートペダル処理（Ｓ３１）、ダンパーペダルに関する操作状態を把握するダンパーペダル処理（Ｓ３２）、ソフトペダルに関する操作状態を把握するソフトペダル処理（Ｓ３３）が行われる。
【００４８】
次に、図８におけるソステヌートペダル処理（Ｓ３１）について説明する。
図９は、図８のフローチャートにおけるステップＳ３１のソステヌートペダル処理の詳細を示すもので、ソステヌートペダルと鍵の状態に応じて、共鳴係数算出処理を呼び出して、共鳴係数の目標値の更新を行う。
【００４９】
先ず、ソステヌートペダルの状態に変化があるか否かを判断する（Ｓ４１）。
ステップＳ４１でソステヌートペダルの状態に変化がある場合、処理対象の鍵番号（KeyNo）を「０」に初期化する（Ｓ４２）。
次に、ソステヌートペダルがオン状態であるかどうかを判断する（Ｓ４３）。
ステップＳ４３でソステヌートペダルがオン状態でない場合、対応する鍵番号（KeyNo）のsosteFlag（KeyNo）を「OFF」に設定し（Ｓ４４）、共鳴係数算出処理を行う（Ｓ４５）。具体的な共鳴係数算出処理の手順については後述する。
【００５０】
ステップＳ４３でソステヌートペダルがオン状態である場合、第２のスイッチＳＷ２（KeyNo）がオン状態であるかどうかを判断し（Ｓ４６）、オン状態であるに対応する鍵番号（KeyNo）のsosteFlag（KeyNo）を「ON」に設定する（Ｓ４７）。
また、ステップＳ４６で第２のスイッチＳＷ２（KeyNo）がオフ状態である場合、ステップＳ４３でソステヌートペダルがオン状態であっても、対応する鍵番号（KeyNo）のsosteFlag（KeyNo）は「OFF」を維持する。
KeyNo＝KeyNo＋１とし（Ｓ４８）、鍵番号（KeyNo）が１２７を超えるまでステップＳ４３からステップＳ４９までの処理を繰り返し行うことで、全ての鍵に対しての処理が行われる。
【００５１】
また、Ｓ４３の後にＳ４６を行うのは次のような理由による。
ピアノの場合、ソステヌートペダルの動作は、ソステヌートペダルを踏んだ瞬間にすでに押鍵されている鍵のダンパーフェルトのみを離れた状態で維持する。すなわち、ソステヌートペダルが踏まれた状態であっても、後から押鍵された鍵はその対象にはならない。この動作を電子ピアノで実現するために、ソステヌートペダルがオン状態になった時（Ｓ４３）に既に押鍵されている鍵（ＳＷ２がＯＮ）を検出する必要がある。
【００５２】
次に、図８におけるダンパーペダル処理（Ｓ３２）について説明する。
図１０は、図８のフローチャートにおけるステップＳ３２のダンパーペダル処理の詳細を示すもので、ダンパーペダルと鍵の状態に応じて、共鳴係数算出処理を呼び出して、共鳴係数の目標値の更新を行う。
【００５３】
先ず、ダンパーペダルの状態に変化があるか否かを判断する（Ｓ５１）。
ステップＳ５１でダンパーペダルの状態に変化がある場合、ダンパーペダルの状態をメモリに保存する（Ｓ５２）。
次に、処理対象の鍵番号（KeyNo）を「０」に初期化し（Ｓ５３）、共鳴係数算出処理を行う（Ｓ５４）。具体的な共鳴係数算出処理の手順については後述する。
KeyNo＝KeyNo＋１とし（Ｓ５５）、鍵番号（KeyNo）が１２７を超えるまでステップＳ５４からステップＳ５６までの処理を繰り返し行うことで、全ての鍵に対しての処理が行われる。
【００５４】
次に、図７のステップＳ２４、図９のステップＳ４５、図１０のステップ５４で呼び出される共鳴係数算出処理について、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。
鍵とソステヌートペダル処理の状態からKeyResDepthを決定する（Ｓ６１）。
すなわち、対象となる鍵盤番号（KeyNo）の第１のスイッチＳＷ１，第２のスイッチＳＷ２，第３のスイッチＳＷ３，sosteFlagに応じた値をKeyResDepthテーブルから取り出し、KeyResDepthとする。
【００５５】
この例では、KeyResDepth は、図１２に示すようなKeyResDepth テーブルを参照することで、第１のスイッチＳＷ１，第２のスイッチＳＷ２，第３のスイッチＳＷ３，sosteFlagのオン・オフ状態の８種類の組み合わせに対して、「０」「３」「７」「７」「７」「７」「７」「７」のいずれかの値に変換される。
すなわち、sosteFlagがOFFであれば、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ状態に応じて、オフ・オフ・オフであれば「０」、オン・オフ・オフであれば「３」、オン・オン・オフであれば「７」、オン・オン・オンであれば「７」が、sosteFlagがONであれば位置検出スイッチＳＷ（ＳＷ１〜ＳＷ３）の状態にかかわらず「７」が、KeyResDepthの値となる。
図１２では、上記した８種類以外の８種の押鍵情報（例えば、sosteFlagがOFFで、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が「オフ・オン・オフ」）を異常が生じた際のエラー処理を行うための情報として含んでいる。これらの押鍵情報は、ノイズの混入や接触不良により取り得る可能性があり、その場合には、押鍵情報に応じて図１２に示した値（「７」）に変換されるようになっている。
【００５６】
次に、ダンパーペダルの踏み込み量の状態からPedalResDepthを決定する（Ｓ６２）。PedalResDepthは、ダンパーペダルの値を演算により８段階のいずれかの値（０〜７）に変換される。
【００５７】
KeyResDepthとPedalResDepthを比較して共鳴状態の深い方（値の大きい方）をその鍵の共鳴状態ResDepthとして採用する（Ｓ６３〜Ｓ６５）。
【００５８】
対象となる鍵番号（KeyNo）とResDepthに応じた値を図１３に示すようなResCoefTableから取り出して採用することで、ResDepthは共鳴係数の目標値TarResCoefに変換される（Ｓ６６）。図１３では、同じResDepth 「０」〜「７」であってもKeyNoに応じて７種類のテーブルを参照するようになっている。
【００５９】
例えば、ResDepth「０」の場合、鍵番号盤が０〜２３までは「B0_RC0」を、鍵番号盤が２４〜３５までは「B1_RC0」を、鍵番号盤が３６〜４７までは「B2_RC0」を、鍵番号盤が４８〜５９までは「B3_RC0」を、鍵番号盤が６０〜７１までは「B4_RC0」を、鍵番号盤が７２〜８３までは「B5_RC0」を、鍵番号盤が８４〜１２７までは「B6_RC0」をそれぞれ共鳴係数として選択する。
ResDepth「０」は完全にダンパーフェルトが弦に接触している状態となるが、低音弦は弦の質量が大きいため止音のためのダンパーフェルトが接触していても直ぐには完全に音が止まらない。そのため、同じResDepth「０」であっても、低音弦と高音弦間で共鳴音に差が生じるように、選択する共鳴係数が異なるように設定している。
【００６０】
図１４は、図５のフローチャートにおけるステップＳ５の共鳴係数転送処理の手順を示す。
共鳴係数の転送は１鍵ずつ行われる。共鳴係数を現在値CurResCoefから目標値TarResCoefに向けて少しずつ（smthの値）変化させてノイズが発生しないように値を更新及び転送する。
【００６１】
処理対象となる鍵番号（KeyNo）を「０」に初期化（KeyNo＝０）する（Ｓ７１）。
現在値CurResCoefと目標値TarResCoefとを比較し、現在値が目標値と同じで目標値に到達していれば、更新が必要ないと判断する（Ｓ７２）。
【００６２】
ステップＳ７２で現在値CurResCoefが目標値と同じでない場合、現在値CurResCoefが目標値TarResCoefより大きいかを判断する（Ｓ７３）。
ステップＳ７３で現在値CurResCoefが目標値TarResCoefより大きい場合、現在値から少し（smthの値）減じた値に更新する（Ｓ７４）。
更新された現在値CurResCoefが目標値TarResCoefより小さいかを判断し（Ｓ７５）、小さい場合は現在値CurResCoefを目標値TarResCoefに更新し（Ｓ７６）、大きい場合はそのままの現在値で、共鳴音制御装置の所定の係数メモリに現在値を転送する（Ｓ７７）。
【００６３】
ステップＳ７３で現在値CurResCoefが目標値TarResCoefより小さい場合、現在値から少し（smthの値）増じた値に更新する（Ｓ７８）。
更新された現在値CurResCoefが目標値TarResCoefより大きいかを判断し（Ｓ７９）、大きい場合は現在値CurResCoefを目標値TarResCoefに更新し（Ｓ８０）、小さい場合はそのままの現在値CurResCoefで、共鳴音制御装置の所定の係数メモリに現在値CurResCoefを転送する（Ｓ７７）。
【００６４】
これらの処理について、次の鍵番号（KeyNo＋１）で処理を行うべく、（KeyNo＝KeyNo＋１）とし（Ｓ８１）、KeyNoが１２７に達するまで全ての鍵で共鳴係数の転送を行う（Ｓ８２）。
【００６５】
上述した共鳴音制御装置１０によれば、鍵７１による押鍵に対して、第１のスイッチＳＷ１，第２のスイッチＳＷ２，第３のスイッチＳＷ３の三段階のスイッチを備えた位置検出センサＳＷを用い、各鍵の検出位置に応じた共鳴係数をフィードバック係数として共鳴回路１１で利用することで、中間的な鍵の位置における共鳴状態を再現することができる。
また、位置検出センサＳＷ（ＳＷ１〜ＳＷ３）の状態だけでなく、ペダル装置８０のダンパーペダルやソステヌートペダルの踏下状態も加味して共鳴音を制御することで、アコースティックピアノによる共鳴音に近づけることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…ＣＰＵ、  ２…ＲＡＭ、  ３…ＲＯＭ、  ４…プログラムメモリ、  ５…楽音波形メモリ、  ６…音源装置、  ７…鍵盤インタフェース、  ８…ペダルインタフェース、  ９…パネルインタフェース、  １０…共鳴音制御装置、  １１…共鳴回路、  ２０…デジタル／アナログ変換器、  ３０…サウンドシステム、  ４０…バスライン、  ７０…鍵盤装置、  ７１…鍵、  ７７…スイッチ押圧部、  ８０…ペダル装置、  ９０…操作パネル、  ＳＷ…位置検出センサ（多段スイッチ手段）、  ＳＷ１…第１のスイッチ、  ＳＷ２…第２のスイッチ、  ＳＷ３…第３のスイッチ。
【図１】
2018185409.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
2018185409.tif 000011
【図１０】
2018185409.tif 000012
【図１１】
2018185409.tif 000013
【図１２】
2018185409.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2018185409.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月9日(2018.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る共鳴音発音装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の共鳴音制御装置を備えた電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。
同図において、バスライン４０には、ＣＰＵ１、ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、プログラムメモリ４、楽音波形メモリ５、音源装置（発音手段）６、鍵盤インタフェース７、ペダルインタフェース８、パネルインタフェース９、および共鳴音制御装置（共鳴音制御手段）１０が接続される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
鍵盤インタフェース７には鍵盤装置７０が、ペダルインタフェース８にはペダル装置８０が、パネルインタフェース９には操作パネル９０がそれぞれ接続される。
鍵盤装置７０は、複数（例えば８８鍵）の鍵（キー）と、各鍵の押し下げ量を検出するための位置検出センサ（詳細は後述する）とを備える。
鍵盤インタフェース７は、位置検出センサの出力信号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づけられてＲＡＭ２に記憶される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
演奏時に鍵７１が押されると、鍵７１の前端部は、バランスピン７２を中心に下がり、逆に鍵７１の奥側端部は持ち上げられる。そのとき、キャプスタンねじ７３はアクションウェイト７６ａが設けられたハンマ部７６を押し上げるので、演奏者はこの押し上げ力の反力をタッチとして感じる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ストッパ７９の中央下面には、ハンマ部７６の上下方向における変位量を検出するためのセンサとしての位置検出センサ（多段スイッチ手段）ＳＷが設けられる。ハンマ部７６の中央上面には位置検出センサＳＷを押圧するためのスイッチ押圧部７７が設けられる。位置検出センサＳＷは、スイッチ押圧部７７との距離が異なる複数のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３から構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
続いて、電子ピアノにおける楽音発生処理について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
電子ピアノの電源がオンされると、先ず、各処理を行うに際しての変数の初期化等の初期化処理が行われる（ステップＳ１）。
次に、操作パネル９０の操作状態を把握するパネルイベント処理が行われる（ステップＳ２）。
次に、鍵盤装置７０における押鍵状態を把握するキーイベント処理が行われる（ステップＳ３）。
次に、ペダル装置８０におけるペダル操作状態を把握するペダルイベント処理が行われる（ステップＳ４）。
次に、鍵盤装置７０及びペダル装置８０の操作状態から決められた共鳴音係数（図３におけるフィードバック係数）を転送する共鳴係数転送処理が行われる（ステップＳ５）。
次に、鍵盤装置７０の押鍵に応じて楽音を発生する楽音生成処理が行われる（ステップＳ６）。
次に、ステップＳ６の楽音に対して、ステップＳ５に基づく共鳴音係数による共鳴音等の効果音を付与する効果付与処理が行われる（ステップＳ７）。
続いて、その他の処理（ステップＳ８）が行われた後、ステップＳ２に戻る。
以降、ステップＳ２からの処理を繰り返す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
１…ＣＰＵ、  ２…ＲＡＭ、  ３…ＲＯＭ、  ４…プログラムメモリ、  ５…楽音波形メモリ、  ６…音源装置（発音手段）、  ７…鍵盤インタフェース、  ８…ペダルインタフェース、  ９…パネルインタフェース、  １０…共鳴音制御装置（共鳴音制御手段）、  １１…共鳴回路、  ２０…デジタル／アナログ変換器、  ３０…サウンドシステム、  ４０…バスライン、  ７０…鍵盤装置、  ７１…鍵、  ７７…スイッチ押圧部、  ８０…ペダル装置、  ９０…操作パネル、  ＳＷ…位置検出センサ（多段スイッチ手段）、  ＳＷ１…第１のスイッチ、  ＳＷ２…第２のスイッチ、  ＳＷ３…第３のスイッチ。