(57)【要約】【課題】ダンパペダル操作時に打弦の振動に先立って発生する他弦の衝撃振動による音を含む楽音を発生させる。【解決手段】位置検出センサ２４は、鍵の押し下げ量に応じた信号を出力する。キーオン信号発生部２７は、基準値α２，α３（α２＜α３）と位置検出センサ２４の出力とを比較し、センサ出力が各基準値に達したときにキーオン信号を出力する。ペダル信号がオンのときは基準値α２が出力され、ペダル信号がオフのとき（基準値α３）より早くキーオン信号が出力される。エンベロープ発生部３０はペダル信号がオンのときは２段アタックのエンベロープを形成するための制御パラメータを発生する。キーオン信号によって波形メモリ５から読み出された波形データに、エンベロープ付加部２８でエンベロープが付加される。【選択図】        図１
2004294833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルを有する電子ピアノにおいて、
前記ペダルの踏み込みを検出する踏み込み検出手段と、
楽音波形にエンベロープを付加するエンベロープ制御手段とを具備し、
前記ペダルが踏み込まれているときと、前記ペダルが踏み込まれていないときとで、前記エンベロープ制御手段で付加されるエンベロープを異ならせたことを特徴とする電子ピアノ。
【請求項２】
前記ペダルが踏み込まれているときに前記エンベロープ制御手段で付加されるエンベロープが、
緩い立ち上がり部分と、その後の急な立ち上がり部分とからなる２段アタックを有することを特徴とする請求項１記載の電子ピアノ。
【請求項３】
前記ペダルが踏み込まれているときに、前記ペダルが踏み込まれていないときより早くエンベロープの立ち上げを開始させる手段を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の電子ピアノ。
【請求項４】
前記ペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出手段を備え、
前記ペダルの踏み込み量に応じて、前記エンベロープの立ち上げ開始を早める程度を大きくすることを特徴とする請求項３記載の電子ピアノ。
【請求項５】
ペダルを有する電子ピアノにおいて、
前記ペダルの踏み込みを検出する踏み込み検出手段と、
打弦音の波形データを記憶する第１波形データ記憶手段と、
打弦音に先立って発生する他弦の衝撃振動音の波形データを記憶する第２波形データ記憶手段と、
前記ペダルが踏み込まれていないときは、打鍵に応答して前記打弦音の波形データを読み出して楽音信号を形成する一方、前記ペダルが踏み込まれているときは、打鍵に応答して前記打弦音の波形データおよび前記衝撃振動音の波形データを読み出して楽音信号を形成する手段とを具備したことを特徴とする電子ピアノ。
【請求項６】
前記ペダルが踏み込まれているとき、前記衝撃振動音の波形データは前記打弦音の波形データに先立って読み出されることを特徴とする請求項５記載の電子ピアノ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ピアノに関し、特に、アコースティックピアノでダンパペダルやソステヌートペダルを使用して打鍵したときに生ずる音を再現するのに好適な電子ピアノに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アコースティックピアノでは、打弦の振動を持続させるとともに、他の弦を振動させる効果を与えるために、ダンパペダルが設けられる。ダンパペダルを踏むことによって、すべての弦からダンパが強制的に離されるので、離鍵後も弦の振動が停止されず、音が持続する。電子ピアノにおいても、ダンパペダルを踏んだときの発音を再現することは知られている。電子ピアノにおいては、波形メモリから読み出した楽音データに対して、ペダル装置の操作に応答して制御信号を供給し、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）でペダル効果用の信号処理を行っている。ペダル効果を付与することができる電子ピアノは、例えば、特開平７−２１９５３０号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ダンパペダルは打鍵に先だって踏み込まれる。打鍵に応答してアクションが動作し、それによって打弦されるので、ダンパペダルが踏み込まれてから打鍵に対応する弦が振動して発音に至るまでに間がある。本発明者の実験によると、ダンパペダルを踏んだ場合、打弦が弦振動を開始するより前に、打弦以外の他の多数の弦が振動を開始していることが観測された。アクションが動作してハンマが弦に衝突するより先に、打鍵の衝撃やアクションの動作による振動が打弦以外の、ダンパが外れている他の弦に伝播して、この振動が生じるものと考えられる。以下、本明細書では、打鍵の衝撃によって生ずる振動なので衝撃振動と呼ぶ。
【０００４】
図１０（ａ）は、ダンパペダルを使用したときの打弦の振動波形、図１０（ｂ）は打弦とは違う他の弦の振動波形を示す図である。打弦はＥ４弦であり、他の弦はＣ４弦である。両図において、ポイントＰ０がＥ４弦の振動開始位置である。図示のように、Ｅ４弦の打弦開始位置Ｐ０からＥ４弦の振動に共鳴してＣ４弦も振動をしている。さらに、打弦振動開始位置Ｐ０より前の時点、つまりＥ４弦が振動していないうちから他の弦であるＣ４弦は振動を開始している。
【０００５】
上記衝撃振動は、ほぼ同時にすべての弦によって、各弦が張られている位置で発生するので広い方向角を有する。また、衝撃振動に続き、打弦の振動が他の弦に伝わって生ずる弦共鳴による振動は個々の弦の位置を中心とした「聴こえ」を生じさせる。この弦共鳴による振動は、駒、フレーム、筐体を通じて段々に増幅され、響板によって最も共鳴する。そして、前記各弦を中心とした「聴こえ」に対応する音像を含めて、複数の音像が一個の響板による音像を形成させる。複数の音像が合成されていく過程において、音像が、変調感を伴う「聴こえ」を生じさせる。複数の音像は１つにまとまりながら減衰し、「聴こえ」は消滅していく。
【０００６】
ソステヌートペダルを使用した演奏でも、打鍵前にダンパが外れるのでこの衝撃振動は存在する。このように、ペダルを使用したときには、打弦振動開始以前に衝撃振動を生じる。しかし、従来の電子ピアノには、この打弦振動開始以前の振動が考慮されておらず、打鍵前の衝撃振動による「聴こえ」が再現できていない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、打鍵前の衝撃振動を配慮して楽音を発生させることができる電子ピアノのペダル効果生成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、楽音波形にエンベロープを付加するエンベロープ制御手段を具備し、ペダルが踏み込まれているときと、前記ペダルが踏み込まれていないときとで、前記エンベロープ制御手段で付加されるエンベロープを異ならせた点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記ペダルが踏み込まれているときに前記エンベロープ制御手段で付加されるエンベロープが、緩い立ち上がり部分と、その後の急な立ち上がり部分とからなる２段アタックを有する点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記ペダルが踏み込まれているときに、前記ペダルが踏み込まれていないときより早くエンベロープの立ち上げを開始させる手段を具備した点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記ペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出手段を備え、前記ペダルの踏み込み量に応じて、前記エンベロープの立ち上げ開始を早める程度を大きくする点に第４の特徴がある。
【００１２】
第１〜第４の特徴によれば、ペダルを踏んだときと踏まないときとで、波形データに互いに異なるエンベロープを付加することができる。特に、第２の特徴によればエンベロープの緩く立ち上がるアタック部分により、打弦の振動に先立って発生する他弦の衝撃振動音を擬似させることができる。また、第３，４の特徴によれば、打弦音より前に他弦の衝撃振動音を発生させることができるので、より一層、アコースティックピアノの演奏に似せることができる。
【００１３】
また、本発明は、打弦音の波形データを記憶する第１波形データ記憶手段と、打弦音に先立って発生する他弦の衝撃振動音の波形データを記憶する第２波形データ記憶手段と、前記ペダルが踏み込まれていないときは、打鍵に応答して前記打弦音の波形データを読み出して楽音信号を形成する一方、前記ペダルが踏み込まれているときは、打鍵に応答して前記打弦音の波形データおよび前記衝撃振動音の波形データを読み出して楽音信号を形成する手段とを具備した点に第５の特徴がある。
【００１４】
さらに、本発明は、前記ペダルが踏み込まれているとき、前記衝撃振動音の波形データは前記打弦音の波形データに先立って読み出される点に第６の特徴がある。
【００１５】
第５および第６の特徴によれば、打弦音および打弦音に先立って発生する他弦の衝撃振動音をそれぞれ形成するための波形データを予め記憶し、ペダルが踏み込まれたときには、これら両方の波形データを読み出して楽音信号が形成される。特に第６の特徴によれば、打弦音より前に他弦の衝撃振動音を発生させることができるので、より一層、アコースティックピアノの演奏に似せることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、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６１、信号処理装置６２，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ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）１０が接続される。信号処理装置６２は、ＤＳＰによって構成することができる。
【００１７】
鍵盤インタフェース７には鍵盤装置１１が、ペダルインタフェース８にはペダル装置１１が、パネルインタフェース９には操作パネル１３がそれぞれ接続される。鍵盤装置１１は、複数（例えば８８鍵）の鍵（キー）と、各鍵のオン・オフやオン操作の速度を検出するためのキーセンサとを備える。鍵盤インタフェース７は、キー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。
【００１８】
ペダル装置１２は、ダンパペダルやソステヌートペダル、およびこれらペダルの踏み込み量に対応した出力を生ずるボリュームを有するペダルセンサからなる。ペダル装置１２は、アコースティックピアノにおけるペダル踏み込みによる効果を該電子ピアノで再現させるために設けられる。ＤＡＣ１０にはアンプやスピーカを含むサウンドシステム１４が接続される。スピーカは左右用にそれぞれ設けられる。
【００１９】
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、前記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発生させ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１３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等の表示灯からなり、例えば、鍵盤装置１１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。
【００２０】
演奏時、音源装置６１は打鍵に応答して楽音波形メモリ５から楽音波形データを信号処理装置６２に読み出す。信号処理装置６２は、読み出された楽音波形データに対して、エンベロープ制御および効果の付加等の処理を施し、楽音信号を形成する。楽音信号はＤＡＣ１０でアナログ楽音信号に変換された後、サウンドシステム１４に供給される。サウンドシステム１４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。
【００２１】
ＣＰＵ１は、さらに、ペダル装置１２から入力される制御信号（ペダルセンサによるペダル踏み込み信号）から判断されるペダル使用の有無によって、後述するように楽音発生指示時期を変えるとともに、ペダル装置１２のペダルを使用した場合と、使用しない場合とでエンベロープ制御を異ならせる。詳細は後述する。
【００２２】
図３は、電子ピアノの鍵盤装置の構造を示す断面側面図である。鍵盤装置１１の各鍵１５は、支点となるバランスピン１６で支持されていて、バランスピン１６の右側つまり鍵１５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１７が設けられる。フレーム１８には、ほぼ水平に延びて、該フレーム１８近くに設けられた軸１９の周りで上下に揺動自在なハンマ２０が設けられる。ハンマ２０の先端寄りにはアクションウェイト２１が設けられる。一方、鍵１５の、バランスピン１６から左寄りの位置つまり鍵１５の手前方向端部近くには、カウンタウェイト２２が吊り下げ状態で設けられる。さらに、フレーム１８には、前記アクションウェイト２１が上方に跳ね上がりすぎるのを抑止するストッパ２３が設けられる。鍵１５は、押鍵されていないときは、カウンタウェイト２２が設けられた側が持ち上がった位置にある。
【００２３】
演奏時に鍵１５が押されると、鍵１５の前端部は、バランスピン１６を中心に下がり、逆に鍵１５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１７はアクションウェイト２１が設けられたハンマ２０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。
【００２４】
フレーム１８の底板１８１には、鍵１５の上下方向における変位量を検出するためのキーセンサとしての位置検出センサ２４が設けられる。鍵１５の下面に設けられた前記カウンタウェイト２２を鉄等の磁性体で構成し、磁性体を感知して出力を生ずる磁気センサを位置検出センサ２４として使用するのがよい。磁気センサは感知部と磁性体との距離に応じて出力が変化するので、この出力に基づいてカウンタウェイト２２と位置検出センサ２４との距離、つまり底板１８１、ないしは底板１８１の前端にあって、その上面が鍵１５の前端下面と対向する棚板１８２と鍵１５との間隔を検出することができる。
【００２５】
なお、位置検出センサ２４は磁気センサに限らず、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。そして、選択するセンサによってカウンタウェイト２２の、少なくとも位置検出センサ２４との対向面の形状や材質を変形するのはもちろんである。
【００２６】
図４は、楽音発生処理の系統を示すブロック図である。楽音波形メモリ５には、ピアノ音の楽音波形データが格納されている。位置検出センサ２４の出力に基づいてキーオン信号（キーオンナンバを含む）と打鍵強さつまりベロシティとが形成される。キーオン信号とベロシティの形成については後述する。楽音波形メモリ５は、キーオン信号に従って信号処理装置６２の機能としてのエンベロープ制御部６３へ楽音波形データを出力する。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で決定される周波数に従って読み出される。キーオンナンバは、各鍵１５毎に設けられる位置検出センサ２４のうちのどれが出力しているかを各センサからＣＰＵ１への入力ポートをスキャンして判別される。エンベロープ制御部６３は、エンベロープ制御パラメータとベロシティによって、読み出された楽音波形データのエンベロープを決定する。ベロシティによって、エンベロープのアタック部の最大振幅が決定される。
【００２７】
ペダルセンサ１２１は、ペダル装置１２に含まれるダンパペダルおよびソステヌートペダルにそれぞれ設けられる。踏み込み検出部６４は、各ペダルの踏み込み量が踏み込み判断の基準値に達しているときに、エンベロープ制御部６３に検出信号を出力する。エンベロープ制御部６３は、この検出信号が入力されたときに、エンベロープをペダル使用時用に切り替える。
【００２８】
ペダル使用時には、上述のように、打弦以外の弦による衝撃振動音が打弦の振動開始時より以前に発生する。そこで、ペダル使用時とペダルを使用しない時とに応じてそれぞれ異なるエンベロープを予め設定しておき、ペダル使用時には、衝撃振動音を考慮して設定されているエンベロープを形成するためのエンベロープ制御パラメータを選択する。例えば、ペダル使用時用のエンベロープとしてアタック部が緩やかに立ち上がる第１アタック部と、その後に続く、立ち上がりが急な第２アタック部とを有するものを設定する（図５、図６に関して後述）。こうしてエンベロープが付加された楽音信号はＤＡＣ１０を経てサウンドシステム１４から発音される。
【００２９】
図５は、ペダル使用時とペダルを使用しない時のエンベロープを示すピアノ音の楽音信号を示す図である。同図（ａ）はペダルを使用しないときのエンベロープを示す図である。ペダル不使用時のエンベロープは、アタック部ＡＴに段が設けられていないで、直線的に振幅が増大している。図５（ｂ）はペダル使用時のエンベロープを示す図である。ペダル使用時のエンベロープのアタック部は、第１アタック部ＡＴ１と第２アタック部ＡＴ２とからなる。第１アタック部ＡＴ１が、衝撃振動音に相当する。この例では、エンベロープの立ち上がりは、ペダル使用時およびペダル不使用時ともに同じである。このように、エンベロープの立ち上がり時が同じでも、つまり楽音発生時期が変わらないでも、衝撃振動音に擬似させて「聴こえ」を改善する効果はある。
【００３０】
さらに、エンベロープの立ち上がり時期を、ペダル使用時においてペダル不使用時よりも早めると、より「聴こえ」をペダル使用時のものに擬似させることができる。
【００３１】
図６は、ペダル使用時においてペダル不使用時よりも立ち上がり開始時期を早めたエンベロープを示す図である。同図において、ペダル使用時のエンベロープは、第１アタック部ＡＴ１の分だけ、つまり時間Ｔの分だけ、ペダル不使用時よりもエンベロープの立ち上がり時期が早められている。
【００３２】
キーオン信号を出力するためのトリガは位置検出センサ２４の出力によって得ることができる。例えば、位置検出センサ２４の出力に対応する３つの基準値（第１基準値、第２基準値、第３基準値）を設定する。第１基準値は打鍵時に鍵が下降を開始する位置に対応する位置検出センサ２４の出力に相当し、第３基準値は鍵の最下点位置に対応する位置検出センサ２４の出力に相当し、第２基準値は、第１基準値と第３基準値との間に設定される。
【００３３】
ペダル使用時とペダル不使用時とでエンベロープの立ち上がり開始時期を変えない場合は、位置検出センサ２４の出力が第３基準値に達した時に楽音発生指示としてのキーオン信号を出力する。一方、ペダル使用時にアタック時期を早めるためには、位置検出センサ２４の出力が第２基準値に達したときに楽音発生指示としてのキーオン信号を出力する。楽音発生指示に応答して楽音波形メモリ５から楽音波形データが読み出されて楽音信号が形成されるので、エンベロープの立ち上がり時期は早まる。なお、上記第２基準値は固定された値でなく、ペダルの踏み込み量に応じて第１基準値に近づくように変化させてもよい。アコースティックピアノでは、ペダル使用時にダンパが弦から離れてキータッチが軽くなるので、同じ打鍵強さで演奏してもベロシティが大きくなりがちだからである。
【００３４】
図１は、エンベロープ切り替えのための機能を示すブロック図である。基準値記憶部２５には、位置検出センサ２４の出力と比較される基準値が記憶される。基準値は、鍵１５の押し下げ位置を判断するための第１基準値α１、第２基準値α２、および第３基準値α３（α３＞α２＞α１）である。第２基準値α２はダンパペダル用およびソステヌートペダル用に共通の値であってもよいし、それぞれに個別の値であってもよい。ペダル信号発生部２６は、ペダルセンサ１２１の出力が予定の値である場合に、ペダル信号を出力する。
【００３５】
基準値記憶部２５はペダル信号がオフのときは第１基準値α１および第３基準値α３を出力し、ペダル信号がオンのときは第３基準値α３に代えて第２基準値α３を出力する。キーオン信号発生部２７は、第２基準値α２および第３基準値α３と位置検出センサ２４の出力とを比較し、位置検出センサ２４の出力が第２基準値α２に達した時および第３基準値α３に達した時にそれぞれキーオン信号（キーオンナンバを含む）を出力する。楽音波形メモリ５は、キーオン信号に応答して楽音波形データをエンベロープ付加部２８に出力する。
【００３６】
ベロシティ算出部２９は、ペダル信号がオンかオフかによって位置検出センサ２４の出力が第１基準値α１から第２基準値α２もしくは第３基準値α３に変化するまでの時間に基づき、ベロシティを算出する。算出されたベロシティはエンベロープ付加部２８に入力される。
【００３７】
エンベロープ発生部３０には、ペダル使用時とペダル不使用時とにそれぞれ対応したエンベロープ制御パラメータが記憶される。エンベロープ発生部３０は、ペダル信号がオフのときはペダル不使用時用のエンベロープ制御パラメータを選択し、ペダル信号がオンのときにはペダル使用時用のエンベロープ制御パラメータを選択する。選択されたエンベロープ制御パラメータはエンベロープ付加部２８に入力される。エンベロープ付加部２８では、入力されたベロシティおよびエンベロープ制御パラメータに従って、楽音波形データにエンベロープを付加し、ＤＡＣ１０へ出力する。
【００３８】
なお、検出されたベロシティを、ペダルの押し下げ量に応じて大きくすることができる。ペダルの踏み込み量によって、弦に対するダンパの押し付け量が小さくなり、それに伴ってキータッチが軽くなり、実質的にベロシティが大きくなるからである。例えば、ペダルの踏み込み量に対応して、エンベロープ算出部２９で算出されたベロシティを大きする演算（補正値を加算もしくは補正係数を乗算）することで実現できる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態に係る楽音発生処理の系統を示すブロック図である。楽音波形メモリ５には、打弦波形データを記憶する第１波形データ記憶部５１と、他弦の衝撃振動音の波形データ（以下、単に「衝撃音波形データ」という）を記憶する第２波形データ記憶部５２とを含む。打弦波形データは、打弦により生じる振動の波形データであり、衝撃音波形データは、打弦前に打弦以外の他の弦の振動によって生じる音の波形データである。
【００４０】
方向制御部３１は、音の方向感を形成する波形データの処理部であり、音像制御部３２は、音の方向と距離とを形成する波形データの処理部である。方向制御部３１および音像制御部３２は、ペダル信号発生部２６、キーオン信号発生部２７およびベロシティ算出部２９からそれぞれ入力されるペダル信号、キーオン信号およびベロシティに従って楽音波形メモリ５から打弦波形データや衝撃音波形データを読み出して処理をする。ペダル信号発生部２６、キーオン信号発生部２７およびベロシティ算出部２９は、第１実施例と同様に構成できる。
【００４１】
ペダル信号がオフの場合は、キーオン信号に従って打弦波形データのみが音像制御部３２に読み出される。また、ペダル信号がオンの場合は、キーオン信号に従って、衝撃音波形データが方向制御部３１に読み出され、打弦波形データが音像制御部３２に読み出される。
【００４２】
衝撃音波形データおよび打弦波形データは、先に衝撃音波形データを方向制御部３１に読み出し、所定の遅延時間後に、打弦波形データを音像制御部３２に読み出すようにしてもよい。つまり、打鍵に応答してまず他弦の衝撃振動音が発生し、次いで打弦音が発生するようにすることができる。
【００４３】
衝撃振動音を発生させる時期や打弦音を発生させる指示のためのトリガ信号は、位置検出センサ２４の出力によって得ることができる。例えば、位置検出センサ２４の出力が前記第２基準値α２に達したときに衝撃音発生指示を出力し、位置検出センサ２４の出力が前記第３基準値α３に達したときに打弦音発生指示を出力するようにすればよい。それぞれの指示に応答して第１波形データメモリ５１、第２波形データメモリ５２から波形データが読み出されて楽音信号が形成される。
【００４４】
一般的に、音に関しては、発音時から時間の経過に従って、まずその方向が認識され、続いて音像が認識される。衝撃振動音は発音から短時間のみ認識される音であるため、衝撃音波形データには方向制御が施される。一方、打弦音は、長く続く打弦の振動や他の弦並びに響板等の共鳴振動を含むため、打弦波形データの処理には、音の方向と距離とを含む音像の生成が加わる。方向制御部３１および音像制御部３２で処理された波形データは楽音信号としてＤＡＣ１０に入力される。
【００４５】
図８は、方向感を得るための方向制御部３１の要部を示すブロック図である。同図において、方向制御部３１は、頭部音響伝達関数（Ｈ．Ｒ．Ｔ．Ｆ）をシミュレートし、左耳および右耳で認識される音の伝達時間差と音量差とをたたみ込むことで擬似的に音の到来方向を制御する。遅延器３３は、入力された衝撃音波形データに基づき、サウンドシステム１４の左側スピーカおよび右側スピーカにそれぞれ出力される楽音信号を形成する。左右の各楽音信号は演奏者が音の到来方向を認識できるように、音源方向つまり想定されるピアノの弦の方向によって決定される両耳時間差に相当する遅延時間を有して出力される。また、レベル設定器３４は、入力される衝撃音波形データのレベル（音量）を、想定されるピアノの弦の位置に応じて設定する。遅延器３３は高次のフィルタで構成でき、レベル設定器３４は乗算器で構成できる。なお、頭部音響伝達関数をシミュレートして音像を定位させる制御装置は、例えば、特許第３０９０４１６号公報や特許第３２５５３４８号公報等に開示されている。
【００４６】
遅延処理とレベル設定処理がなされた衝撃音波形データは、それぞれ、左側スピーカ用および右側スピーカ用の楽音信号として出力され、ＡＤＣ１０に入力される。
【００４７】
図９は、音像感を得るための音像制御部３２の要部を示すブロック図である。同図において、音像制御部３２は、室内空間を想定し、想定された室内空間における発音源つまりハンマで叩かれた弦からの直接音および反射音の方向制御をそれぞれ行って音像感を形成する。第１遅延器３５は、入力される打弦波形データを、直接音および反射音に分けて遅延させる。直接音か反射音かによって演奏者との距離が異なり、音が聞こえるまでの時間が該距離に対応して異なるからである。第１レベル設定器３６は入力される打弦波形データのレベルを、直接音および反射音に分けて設定する。直接音か反射音かによって演奏者との距離が異なり、聞こえる音量が該距離に対応して異なるからである。反射音の数ｎは想定する反射面の数に対応する。第１遅延器３５および第１レベル設定器３６の出力信号はそれぞれ第１，第２，第３，…，第ｎ方向制御部３７−１，３７−２，３７−３，…，３７−ｎに入力される。
【００４８】
第１〜第ｎ方向制御部３７−１〜３７−ｎは、図８に関して説明した方向制御部３１と同様に構成される。例えば、第１方向制御部３７−１において、第２遅延器３８および第２レベル設定器３９を備え、２チャネル分の楽音信号を出力する。第１〜第ｎ方向制御部３７−１〜３７−ｎからそれぞれ出力される２チャネル分の楽音信号は加算されて、それぞれ右側用楽音信号および左側楽音信号を形成する。両楽音信号はＤＡＣ１０を介してサウンドシステム１４に入力される。
【００４９】
なお、ペダル使用時にエンベロープの立ち上がりを早めるために、位置検出センサ２４の出力レベルを判断する基準値を設定する手法を採用したが、これは、種々変形できる。例えば、前記第１〜第３基準値を設けるのに代えて、出力時期が異なるように鍵１５との距離を違えた三つのセンサを設け、各センサの出力時にキーオン信号を出力するようにすることができる。
【００５０】
また、キーオン信号を発生させるセンサを鍵１５に近づけることができる機構を設け、ペダル使用時に該センサを鍵に近づける。そうすることによって、ペダル使用時にはキーオン信号の発生タイミングを早めることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜４の発明によれば、ペダルを踏んで打鍵したときと、ペダルを踏まないで打鍵したときとで、波形データに異なるエンベロープを付加できる。特に、請求項２の発明では、アタック部の立ち上がりを緩くしたので、打弦の振動に先立って発生する、打弦の振動より弱い他弦の衝撃振動を擬似できる。また、請求項３および請求項４の発明では、打弦の振動より早く開始する他弦の衝撃振動音を、より忠実に再現することができる。
【００５２】
また、請求項５および請求項６の発明によれば、打弦音および衝撃振動音の波形データを個別に有しているので、打弦音および打弦音とは別に生じる他弦の衝撃振動音を擬似することができる。特に請求項６の発明によれば、打弦の振動より早く開始する他弦の衝撃振動音を、より忠実に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ピアノ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ピアノの要部構成を示すブロック図である。
【図３】鍵盤装置の断面図である。
【図４】楽音発生処理の系統を示すブロック図である。
【図５】エンベロープの第１例を示す図である。
【図６】エンベロープの第２例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る楽音発生処理の系統を示すブロック図である。
【図８】方向制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】音像制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】打弦および打弦以外の弦の振動波形を示す図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、  ５…楽音波形メモリ、  １１…鍵盤装置、  １２…ペダル装置、１５…鍵、  ２４…位置検出センサ、  ２６…ペダル信号発生部、  ２８…エンベロープ付加部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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