(57)【要約】【課題】響板付き電子楽器において、響板で発生させる低音の輪郭を明瞭にする。【解決手段】ＤＳＰ２５はリバーブ回路３０を含んでおり、音源２１の左右チャンネルからＤＳＰ２５に入力される信号に残響効果を付与してＤＡＣ２６に入力する。ＤＡＣ２６でアナログ信号に変換された楽音信号は、ハイパスフィルタ２７１、２７２をそれぞれ通過して増幅された後、高音用および中高音用スピーカ７〜１２に入力される。音源２１から出力されて、リバーブ回路３０を通す前でミキシングされた楽音信号は低音発生用として、響板専用チャンネルＳＢｃｈを通じてローパスフィルタ２７３に入力される。ローパスフィルタ２７３で抽出された低音成分は増幅されて加振器６に入力される。響板３は加振器６で発する振動を受けて可聴周波数で振動し、低音の楽音を発生させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵盤の操作に応答して楽音信号を発生させる音源装置と、該音源装置から出力される楽音信号で駆動されるサウンドシステムとしてのスピーカおよび響板とを有する電子楽器において、
前記音源装置から出力される楽音信号にリバーブを付与するリバーブ付与手段と、
前記響板に取り付けられた加振器と、
前記リバーブ付与手段でリバーブが付与された楽音信号を前記スピーカに入力し、前記音源装置から出力される楽音信号をリバーブ付与手段を回避して前記加振器に入力する回路とを具備していることを特徴とする響板付き電子楽器。
【請求項２】
前記響板および加振器が低音発生用であり、前記スピーカが中高音および高音の発生用であることを特徴とする請求項１記載の響板付き電子楽器。
【請求項３】
前記響板が該響板の縁に取り付けられた響板フレームを介してアップライト型電子楽器本体の後面に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の響板付き電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、響板付き電子楽器に関し、特に、響板の振動によって発生される楽音にリバーブを付与しないようにして楽音の明瞭度を確保するのに好適な響板付き電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子鍵盤楽器では、押鍵状態をスイッチで検出し、その検出結果を演算処理して楽音信号を生成し、スピーカによって発音させるものが一般的である。しかし、スピーカによる発音のみでは自然楽器の楽音をよりよく模擬できないということから響板を有する電子楽器が考えられていた。例えば、特開昭５３−６９６２４号公報には、従来のピアノにおける響板の弦受駒に沿った位置に複数の加振器を取り付けた電動ピアノが提案されている。  
【０００３】
また、特許２９１７６０９号公報には、小面積の高音用響板と大面積の低音用響板とに分割した響板を設け、それぞれに響板駆動ユニットを取り付けたグランドピアノが開示されている。
【特許文献１】特開昭５３−６９６２４号公報
【特許文献２】特許２９１７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子鍵盤楽器に設けられる響板は比較的大きい面積を有し、低音域の楽音を発生させるために用いることが多い。一方、楽音信号にリバーブ信号を与えて残響効果を再現させることがある。しかし、このリバーブ信号を低音域用の響板の駆動手段である加振器に入力すると、響板で発生した低音域の楽音がぼやけて明瞭さが劣ることがある。そこで、低音域用に設ける響板で発生される楽音の明瞭さを向上させることが課題となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消し、響板を振動させる楽音信号にリバーブ信号を含ませないようにして響板から低音域の楽音を明瞭に発生させることができる響板付き電子楽器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、鍵盤の操作に応答して楽音信号を発生させる音源装置と、該音源装置から出力される楽音信号で駆動されるサウンドシステムとしてのスピーカおよび響板とを有する電子楽器において、前記音源装置から出力される楽音信号にリバーブを付与するリバーブ付与手段と、前記響板に取り付けられた加振器と、前記リバーブ付与手段でリバーブが付与された楽音信号を前記スピーカに入力し、前記音源装置から出力される楽音信号をリバーブ付与手段を回避して前記加振器に入力する回路とを具備している点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記響板および加振器が低音発生用であり、前記スピーカが中高音および高音の発生用である点に第２の特徴がある。
【０００８】
さらに、本発明は、前記響板が該響板の縁に取り付けられた響板フレームを介してアップライト型電子楽器本体の後面に取り付けられている点に第３の特徴がある。
【発明の効果】
【０００９】
第１の特徴を有する本発明によれば、音源装置で発生される楽音信号によって加振器およびスピーカが駆動され、スピーカによって楽音が発生させられるとともに、加振器で響板が振動されて楽音信号に応じた楽音が発生される。スピーカに入力される楽音信号はリバーブ付与手段でリバーブつまり残響効果が付与されたものであり、楽音は残響を伴う。一方、楽音信号によって駆動される加振器にはリバーブ付与手段を回避した楽音信号が入力されるので、響板から発生される楽音は残響を伴っていない。したがって、響板で発生される楽音は輪郭がはっきりしたものとすることができる。すなわち、比較的面積が大きい響板の場合、楽音信号に付与したリバーブと響板の特性として生じる残響とが混じり合って楽音の輪郭がぼやけることがあるが、本発明によれば、この輪郭のぼやけを防止することができる。
【００１０】
第２の特徴を有する本発明によれば、響板により発生される楽音とは別に、響板で発音しにくい高音域や中音域の楽音をスピーカから発生させて幅広い周波数帯域の楽音を発生させることができる。
【００１１】
第３の特徴を有する本発明によれば、フレームを介して電子楽器本体に響板を取り付ける構造においては響板の面積が大きいので、大きい音圧を確保できるが、楽音の輪郭がぼやける現象が顕著な傾向がある。本発明によれば、この不具合を解消して楽音の明瞭度をあげることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子楽器である電子ピアノの後面図、図２は同右側面図である。図１、図２において、アップライト型の電子ピアノ１は、本体２と本体２の後面に取り付けられた響板３とを有する。響板３は横長長方形の木製板であり、４辺が響板フレーム４に接合されている。響板３には複数本（この例では５本）の響棒５が取り付けられている。響棒５は振動を瞬時に響板３全体に伝達する機能と、響板３に所望の強度を与える機能とを有する。響板３の裏面つまり電子ピアノ１の内側に面する面には、加振器６が固定される。加振器６は、例えば、磁気空隙にボイスコイルを配置したボイスコイル型式のものや圧電素子を用いた型式のものが好適である。加振器６は響板３の中央部から横方向および上下方向に偏った位置に設けられる。響板３の中央部に加振器６を固定すると、音域の一部分（中央部）で他の部分よりも極端に大きい音を発生することがあり、楽音の均一さに欠けるからであり、響板３の角に偏り過ぎると、響板３に大きい振幅を与えることができずに所望の音圧を得られないからである。
【００１３】
加振器６によって振動される響板３は低音域の楽音発生に適したように加振器６の仕様は設定される。また、電子ピアノ１の上部には、左右二対の中高音スピーカ７、８、９、１０と、左右一対の高音用スピーカ１１、１２とが設けられる。中高音スピーカ７、８、９、１０は電子ピアノ１の後部で、上方に指向させて配置される。グランドピアノにおいて、上方に向けて楽音が発音される状態を再現するためである。中高音スピーカ７、８、９、１０は、例えば７ｃｍのフルレンジスピーカである。また、高音用スピーカ１１、１２は、例えば２ｃｍドームツイータであり、電子ピアノ１の前方つまり演奏者側に指向して配置される。
【００１４】
図３は、響板およびスピーカで発音される楽音の周波数帯域の例を示す図である。同図に示すように、加振器６を固定した響板３では、５０Ｈｚ以上１８０Ｈｚ未満の周波数帯域をカバーし、中高音用スピーカ７、８、９、１０では１８０Ｈｚ以上６ｋＨｚ未満をカバーする。そして、高音用スピーカ１０、１１では６ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ未満の周波数帯域をカバーする。なお、低音用の加振器６、中高音スピーカ７、８、９、１０並びに高音用スピーカ１１、１２によって発音される楽音の、「低音」、「中高音」、「高音」の意味は相対的なものであり、加振器６で発生される楽音の周波数帯域よりも中高音スピーカ７、８、９、１０で発生される楽音の周波数帯域が相対的に高く、中高音スピーカ７、８、１９、１０で発生される楽音の周波数帯域よりも高音用スピーカ１１、１２によって発音される楽音の周波数帯域が相対的に高いという意味である。
【００１５】
図４は、電子ピアノ１のシステム構成図である。電子ピアノ１は、ＣＰＵ１３、プログラムメモリ１４、楽音波形メモリ１５、ＲＡＭ１６、パネルインタフェース回路１７、鍵盤インタフェース回路１８、自動演奏データメモリ１９、ディスクインタフェース回路２０、および音源装置２１を有している。
【００１６】
パネルインタフェース回路１７には操作パネル表示装置２２が、鍵盤インタフェース回路１８には鍵盤２３が、ディスクインタフェース回路２０にはフロッピディスク駆動装置（ＦＤＤ）２４がそれぞれ接続される。また、音源装置２１には、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）２５、デジタル・アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）２６、フィルタ２７、およびアンプ２８が直列に接続される。アンプ２８の出力はサウンドシステム２９に接続される。サウンドシステム２９は加振器６で振動される響板３と、中高音スピーカ７、８、９、１０並びに高音用スピーカ１１、１２とからなる。
【００１７】
プログラムメモリ１４にはＣＰＵ１３で処理されるプログラムが格納され、楽音波形メモリ１５には楽音波形データが格納され、自動演奏データメモリ１９には自動演奏データが格納される。これらのメモリ１４、１５、１９はＲＯＭによって構成できる。ＲＡＭ１６はＣＰＵ１３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や、操作パネル表示装置２２の操作によって設定される音色や効果（リバーブ等）、並びにレジストレーション（リバーブパラメータ等）の記憶エリアとして使用される。
【００１８】
操作パネル表示装置２２はタッチパネルやレジストレーションスイッチ等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２３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。
【００１９】
図５は、図４の要部詳細図である。図５において、音源装置２１、ＤＳＰ２５、およびＤＡＣ２６はそれぞれ左チャネルＬｃｈおよび右チャンネルＲｃｈを備えている。さらに、ＤＳＰ２５およびＤＡＣ２６は響板専用チャネルＳＢｃｈを有している。ＤＳＰ２５はリバーブ回路３０を有していて、音源２１から入力された楽音信号にリバーブを付与してＤＡＣ２６に入力する。ＤＡＣ２６の左チャンネルＬｃｈの出力側はハイパスフィルタ２７１およびアンプ２８１を介して左の高音用スピーカ１１および中高音用スピーカ７、８に接続され、ＤＡＣ２６の右チャンネルＲｃｈの出力側はハイパスフィルタ２７２およびアンプ２８２を介して右の高音用スピーカ１２および中高音用スピーカ９、１０に接続される。
【００２０】
また、音源２１の左右のチャンネルＬｃｈとＲｃｈの出力はリバーブ回路３０に入力される前にミキシングされ、響板専用チャンネルＳＢｃｈを経てＤＡＣ２６の響板専用チャンネルＳＢｃｈに接続される。そして、ＤＡＣ２６の響板専用チャンネルＳＢｃｈはローパスフィルタ２７３およびアンプ２８３を介して加振器６に接続される。
【００２１】
したがって、ＤＡＣ２６のチャンネルＬｃｈ、Ｒｃｈにはリバーブ回路３０でリバーブ効果が付与された楽音信号が入力される。一方、ＤＡＣ２６の響板専用チャンネルＳＢｃｈには、リバーブが付与されない楽音信号が入力される。
【００２２】
図６は、リバーブ回路の一例を示す機能ブロック図である。このリバーブ回路はＤＳＰ２５の機能として実現できる。リバーブ回路３０には、反射音生成部３０１と加算部３０２、３０３が設けられる。反射音生成部３０１は遅延回路と減衰回路とを含み、ＲＡＭ１６から入力されるリバーブパラメータ（リバーブの深さと、減衰時間を決定する）に従って、入力信号を遅延および減衰させて、加算部３０２、３０３に入力する。加算部３０２では、音源２１の左チャンネルＬｃｈから入力された楽音信号と、反射音生成部３０１から入力される反射音とを加算して左チャンネル信号として出力する。同様に、加算部３０３では、音源２１の右チャンネルＲｃｈから入力された楽音信号と、反射音生成部３０１から入力される反射音とを加算して右チャンネル信号として出力する。
【００２３】
なお、リバーブ回路３０は、図６に示したものに限定されず、定位制御回路や左右チャネルの混合比率を可変にする回路を含むことができる。
【００２４】
上記構成において、ＣＰＵ１３は前記プログラムならびに鍵盤２３から入力されたキー情報および操作パネル表示装置２２から入力された音色、テンポ、リズム等に基づいて楽音発生部としての音源装置２１を制御し、楽音波形メモリ１５から読み出した波形データに基づいて楽音信号を発生させる。自動演奏モードでは、鍵盤２３から入力されるキー情報に代えて、自動演奏データメモリ１９に格納された自動演奏データが使用される。
【００２５】
音源装置２１で発生された楽音信号はＤＳＰ２５に入力される。ＤＳＰ２５は音源装置２１から入力された楽音信号にリバーブ回路３０でリバーブ効果を付与する。効果付与のためのパラメータはＣＰＵ１３からのアドレス指示によってＤＳＰ２５に供給される。但し、上述のように響板専用チャンネルＳＢｃｈに入力される左右の楽音信号のミキシング信号にはリバーブ効果は付与されない。
【００２６】
ＤＳＰ２５から出力されるリバーブ効果付与後の楽音信号およびリバーブ効果が付与されていない楽音信号は、いずれもＤＡＣ２６でアナログ信号に変換される。ＤＡＣ２６の出力信号のうち、左チャンネルＬｃｈの出力はハイパスフィルタ２７１に入力され、右チャンネルＲｃｈの出力はハイパスフィルタ２７２に入力される。そして、響板専用チャンネルＳＢｃｈの出力はローパスフィルタ２７３に入力される。ハイパスフィルタ２７１、２７２は、入力された楽音信号の中高音成分を抽出し、ローパスフィルタ２７３は、入力された低音成分を抽出する。
【００２７】
ハイパスフィルタ２７１の出力信号はアンプ２８１で増幅されて左の高音用スピーカ１１並びに中高音用スピーカ７、８に入力される。ハイパスフィルタ２７２の出力信号はアンプ２８２で増幅されて右の高音用スピーカ１２並びに中高音用スピーカ９、１０に入力される。ローパスフィルタ２７３の出力信号はアンプ２８３で増幅されて低音発生のため加振器６に入力される。
【００２８】
こうして、楽音信号によって４つのスピーカ７、８、９、１０並びに２つの高音用スピーカ１１、１２から楽音が発生されるとともに、楽音信号によって加振器６が駆動され、加振器６で発生した振動が響板３に伝搬されて低音域の楽音が発生される。
【００２９】
上述のように、楽音にリバーブを付与することができる機能を有する電子楽器において、スピーカからのみ、リバーブを付与した楽音を発生させ、加振器と響板とによって発生される楽音にはリバーブを付与させないようにすることができる。したがって、響板から発せられる低音を輪郭がはっきりとしたものにすることができる。
【００３０】
本実施形態は、本発明の最良の形態に関するものであり、特許請求の範囲に記載した範囲を逸脱することなく種々変形は可能である。例えば、低音域の楽音を発生させるための加振器は一つに限らず、複数の加振器で単一の響板を振動させるようにしてもよい。また、響板の形状は長方形に限らず、グランドピアノの響板の形状を模擬したものであってもよい。また、高音用スピーカや中高音スピーカの形状、数量、および配置は実施形態に限定されず、種々選択できる。
【００３１】
また、エフェクタとしてのＤＳＰ２５は、リバーブ回路３０のみを有するものとして図５に示したが、ＤＳＰ２５は楽音信号に種々の効果を付与する構成とすることができ、リバーブを除く効果を、加振器６に入力する楽音信号に付与することを禁止するものではない。要は、電子楽器に設けられた響板を振動させる加振器に、リバーブを付与した楽音信号を入力しないように構成してあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ピアノの後面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子ピアノの側面図である。
【図３】スピーカおよび響板で発生される楽音がそれぞれカバーする周波数帯域を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子ピアノのシステム構成を示すブロック図である。
【図５】システム構成の要部詳細図である。
【図６】リバーブ回路の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…電子ピアノ、  ３…響板、  ４…響板フレーム、  ５…響棒、  ６…加振器、  ７〜１０…中高音用スピーカ、  １１、１２…高音用スピーカ、  ２１…音源装置、  ２５…ＤＳＰ、  ３０…リバーブ回路
【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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