(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然楽器周辺の複数の収音位置において、前記自然楽器の発する音を、複数の音高につきそれぞれ収音し、標本音情報として記録する標本音情報記録過程と、
前記収音位置と、演奏者の位置を基準とした相対的位置において異なる発音位置に、１もしくは複数のスピーカを配置するスピーカ配置過程と、
前記収音位置と前記発音位置との間の位置関係情報を生成する位置関係情報生成過程と、
前記位置関係情報に対する修正情報の入力を受け付ける修正情報入力過程と、
再生すべき音の音高を指定する音高指定情報を生成する音高指定情報生成過程と、
前記音高指定情報を用いて、前記標本音情報から再生すべき音に対応する複数の標本音情報を再生標本音情報として選択する標本音情報選択過程と、
前記スピーカのそれぞれに対して、前記位置関係情報および前記修正情報に応じて前記再生標本音情報を楽音信号として供給する楽音信号供給過程と
を備えることを特徴とする録音再生方法。
【請求項２】
請求項１記載の録音再生方法であって、
前記位置関係情報生成過程は、前記収音位置を示す収音位置情報を生成する収音位置情報生成過程と、前記発音位置を示す発音位置情報を生成する発音位置情報生成過程とを有し、前記収音位置情報および前記発音位置情報を用いて前記位置関係情報を生成する
ことを特徴とする録音再生方法。
【請求項３】
請求項１記載の録音再生方法であって、
前記楽音信号供給過程において、前記再生標本音情報は前記位置関係情報に応じて、音量および発音タイミングのいずれかもしくは両方が調整されること
を特徴とする録音再生方法。
【請求項４】
請求項１記載の録音再生方法であって、
前記収音位置の数と前記発音位置の数が異なること
を特徴とする録音再生方法。
【請求項５】
自然楽器周辺の複数の収音位置において、前記自然楽器の発する音を、複数の音高につきそれぞれ録音した標本音情報を記憶する標本音情報記憶手段と、
１もしくは複数のスピーカと、
前記収音位置を示す収音位置情報を記憶する収音位置情報記憶手段と、
前記スピーカの配置位置を示す発音位置情報を記憶する発音位置情報記憶手段と、
再生すべき音の音高を指定する音高指定情報を生成する音高指定情報生成手段と、
前記音高指定情報を用いて、前記標本音情報から再生すべき音に対応する複数の標本音情報を再生標本音情報として選択する標本音情報選択手段と、
前記収音位置情報と前記発音位置情報との間の関係を表す位置関係情報に対する修正情報を入力するための操作手段と、
前記スピーカのそれぞれに対して、前記位置関係情報および前記修正情報に応じて前記再生標本音情報を楽音信号として供給する楽音信号供給手段と
を備えることを特徴とする再生装置。
【請求項６】
請求項５記載の再生装置であって、
前記楽音信号供給手段は、前記収音位置情報および前記発音位置情報に基づき、前記再生標本音情報の供給における条件を示す再生条件情報を演算する演算手段を備え、前記演算手段により演算された再生条件情報に従って前記再生標本音情報を供給すること
を特徴とする再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自然楽器の発する音と同様の音響特性を持つ音の生成方法および生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
［１］背景
自然楽器の音は多くの人々に愛されているが、住宅密集地における演奏や夜中における演奏などは他人の迷惑となることがある。また、グランドピアノのように楽器本体のサイズが大きい自然楽器の場合には、置き場に窮したり、運搬が困難であったりする。
【０００３】
一方、エレキピアノやシンセサイザ等の電気楽器および電子楽器についてはアンプによる音量調節やヘッドフォンの利用が可能であるため、それらの楽器を用いた演奏が他人の迷惑とならないようにすることが容易である。また楽器のサイズに関しても、電気楽器および電子楽器の多くはグランドピアノのように大型ではないため、置き場に窮したり、運搬時に困難が伴ったりすることは少ない。
【０００４】
上記のような事情から、自然楽器の音を手軽に楽しむために、電気楽器もしくは電子楽器による自然楽器の音のリアルな再現に対するニーズは高い。
【０００５】
［２］従来技術
従来、電気楽器もしくは電子楽器により自然楽器の音に近似した音を発生させる方法として、自然楽器の発する音を各音高につき標本音として録音しておき、演奏時に鍵盤等の操作に対応する標本音を再生する方法がある。近年ではそのような方法の一つとして、標本音の音声波形をＰＣＭ符号化等によりデジタルデータ（以下、「波形データ」と呼ぶ）として波形メモリに記録させておき、楽器の演奏時には対応する波形データを波形メモリから読み出し、これをアナログ音声信号に変換してスピーカ等に出力し、発音する方法が広く用いられている。なお、標本音を波形データに変換する方法はＰＣＭ符号化に限られないが、以下では便宜的にそれらの種々の変換方法を総称して「ＰＣＭ符号化」と呼び、波形データの再生により音を生成する電子楽器を「ＰＣＭ電子楽器」と呼ぶこととする。
【０００６】
ＰＣＭ電子楽器は上述の方法により、自然楽器の音に極めて近い音の生成を行うことができる。しかしながら、自然楽器は空間的な広がりを持っており、例えば楽器の手前と奥とでは音色が異なる。それに対し、ＰＣＭ電子楽器が波形データとしてもつ標本音の録音は通常、自然楽器周辺の１点もしくは左右２点でのみ行われるため、ＰＣＭ電子楽器の生成する音の音響特性は、自然楽器の音の持つ音響特性と比べて、空間的広がりを欠いている。さらに、自然楽器の一つであるピアノを例とした場合、グランドピアノであってもコンサートグランドと呼ばれる大型のものとコンパクトグランドと呼ばれる小型のものとではその発音時の奥行き感が異なっているが、ＰＣＭ電子楽器ではその違いを再現することができなかった。
【０００７】
ＰＣＭ電子楽器の音の持つ空間的な広がりを欠いた音響特性を自然楽器の音響特性に近づけるために、特公平５−６２７４９では新たなアイデアを用いた電子楽器が提案されている。この電子楽器は、各音高につき自然楽器周辺の多数の位置において録音された標本音の波形データを持ち、演奏が行われる際には、演奏により指定された音高に対応する波形データを読み出し、その波形データの再生音をそれぞれの標本音が録音された位置と同じ位置関係に置かれたスピーカからそれぞれ同時に発音する。この電子楽器によれば、自然楽器の様々な位置における音が再生されるため、自然楽器の音の持つ空間的広がりが再現される。以下、この電子楽器を「多チャンネル電子楽器」と呼ぶこととする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
多チャンネル電子楽器の生成する音は音響的には極めて優れているものの、その装置全体が広いスペースを要する、という短所を持つ。例えばグランドピアノの標本音を録音する際にグランドピアノの響板の端々に配置したマイクで録音を行った場合、その再現時にはそのグランドピアノの響板と同様の広さの空間にスピーカを配置する必要がある。
【０００９】
上記のような状況に鑑み、本発明は、自然楽器の音と同様に空間的な広がりを持つ音響特性の音を、自然楽器の奥行き感の違いを表現しつつ、多くのスペースを用いることなく生成可能な楽器の実現方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
多チャンネル電子楽器の持つ短所は、音の生成時に広い空間に配置されたスピーカを用いる点にある。しかしながら、それらのスピーカの位置を単純にユーザの近くの限られた空間に再配置すると、本来遠くから聴こえるべき音が近くから発音され、多チャンネル電子楽器が目的とする空間的広がりを持つ音響特性の音を再現することはできない。そこで本発明は、多チャンネル電子楽器と同様に各音高につき多数の位置で録音された音の波形データを用いた音の生成を行うが、多チャンネル電子楽器とは異なり、波形データの再生時にはその波形データの標本音の録音された位置とは異なる位置に配置されたスピーカから発音を行い、その際に本来遠くから発音されるべき音に関しては発音タイミングに遅延を持たせ、また音量を小さくすることにより、録音位置と発音位置との差から生ずる問題を解消する。
【００１１】
より具体的には、本発明に係る録音再生方法は、自然楽器周辺の複数の収音位置において、前記自然楽器の発する音を、複数の音高につきそれぞれ収音し、標本音情報として記録する標本音情報記録過程と、前記収音位置と、演奏者の位置を基準とした相対的位置において異なる発音位置に、１もしくは複数のスピーカを配置するスピーカ配置過程と、前記収音位置と前記発音位置との間の位置関係情報を生成する位置関係情報生成過程と、前記位置関係情報に対する修正情報の入力を受け付ける修正情報入力過程と、再生すべき音の音高を指定する音高指定情報を生成する音高指定情報生成過程と、前記音高指定情報を用いて、前記標本音情報から再生すべき音に対応する複数の標本音情報を再生標本音情報として選択する標本音情報選択過程と、前記スピーカのそれぞれに対して、前記位置関係情報および前記修正情報に応じて前記再生標本音情報を楽音信号として供給する楽音信号供給過程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
好ましい態様において、前記位置関係情報生成過程は、前記収音位置を示す収音位置情報を生成する収音位置情報生成過程と、前記発音位置を示す発音位置情報を生成する発音位置情報生成過程とを有し、前記収音位置情報および前記発音位置情報を用いて前記位置関係情報を生成してもよい。
【００１３】
別の好ましい態様において、前記楽音信号供給過程においては、前記再生標本音情報は前記位置関係情報に応じて、音量および発音タイミングのいずれかもしくは両方を調整してもよい。
【００１４】
さらに別の好ましい態様において、前記収音位置の数と前記発音位置の数が異なってもよい。
【００１５】
上記の録音再生方法を用いることにより、広い空間において録音された標本音の、限られた空間に配置されたスピーカからの再生が可能となり、少ないスペースで空間的広がりを持つ音を得ることができる。更に、生成される楽音信号にユーザの好みなどを反映させることができる。
【００１７】
上記の録音装置を用いることにより、空間的な広がりをもつ楽音再生に利用可能な標本音情報を得ることができる。
【００１８】
他の観点において、本発明は、自然楽器周辺の複数の収音位置において、前記自然楽器の発する音を、複数の音高につきそれぞれ録音した標本音情報を記憶する標本音情報記憶手段と、１もしくは複数のスピーカと、前記収音位置を示す収音位置情報を記憶する収音位置情報記憶手段と、前記スピーカの配置位置を示す発音位置情報を記憶する発音位置情報記憶手段と、再生すべき音の音高を指定する音高指定情報を生成する音高指定情報生成手段と、前記音高指定情報を用いて、前記標本音情報から再生すべき音に対応する複数の標本音情報を再生標本音情報として選択する標本音情報選択手段と、前記収音位置情報と前記発音位置情報との間の関係を表す位置関係情報に対する修正情報を入力するための操作手段と、前記スピーカのそれぞれに対して、前記位置関係情報および前記修正情報に応じて前記再生標本音情報を楽音信号として供給する楽音信号供給手段とを備えることを特徴とする再生装置を提供する。
【００１９】
別の好ましい態様において、前記楽音信号供給手段は、前記収音位置情報および前記発音位置情報に基づき、前記再生標本音情報の供給における条件を示す再生条件情報を演算する演算手段を備え、前記演算手段により演算された再生条件情報に従って前記再生標本音情報を供給する構成としてもよい。
【００２０】
上記の再生装置を用いることにより、広い空間において録音された標本音を、その音響における空間的広がりを失うことなく、限られた空間に配置されたスピーカを用いて再生することができる。更に、生成される楽音信号にユーザの好みなどを反映させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想を説明するために、本発明の望ましい実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、本発明はその技術的思想の範囲内で任意に変更が可能である。
【００２２】
［１］第１実施形態
［１．１］演奏システム
［１．１．１］演奏システムの構成
図１は本発明の第１実施形態における演奏システムの全体構成を示している。なお、以下の説明においてマイクおよびスピーカの数はそれぞれ３個としているが、同数であれば３個に限られない。また、グランドピアノおよび電子ピアノのサイズ、マイクおよびスピーカの配置等について具体的な数値を示すが、これらの数値は例であり、自由に変更が可能である。
【００２３】
グランドピアノ１は大型のコンサート用グランドピアノであり、８８鍵の鍵盤、各鍵に取り付けられたハンマー、各ハンマーの下に張られた複数の弦、響板等を有している。演奏者がグランドピアノ１の鍵を叩くと、対応する弦がハンマーにより叩かれ、音が発せられる。響板は発せられた音に反響し、音質を高める。なお、グランドピアノ１のサイズは奥行２７５ｃｍ、間口１６０ｃｍである。
【００２４】
マイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４は、例えば振動板、ボイスコイル等を有し、音を電気信号に変換してアナログ音声信号として出力する。マイクＬ２はグランドピアノ１の手前端から５ｃｍ、左端から５ｃｍ、響板のすぐ上の位置に配置されている。マイクＭ３は奥端から５ｃｍ、左右方向の中央、響板のすぐ上の位置に、またマイクＲ４は手前端から５ｃｍ、右端から５ｃｍ、響板のすぐ上の位置に配置されている。マイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４はアナログオーディオケーブルにより録音装置５とそれぞれ接続されており、マイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４が出力するアナログ音声信号はこのアナログオーディオケーブルを介して録音装置５に入力される。
【００２５】
録音装置５はＡ／Ｄコンバータ部、記録部等を有し、アナログオーディオケーブルを介しマイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４からアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号をＡ／Ｄコンバータ部にてデジタルオーディオデータである波形データに変換し、記録部に記録する。録音装置５の構成および動作の詳細については後述する。
【００２６】
電子ピアノ１０は鍵盤部、波形データを記録する波形メモリ部、Ｄ／Ａコンバータ部、スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、スピーカＲ３３等を有し、演奏者が鍵盤部の鍵を叩くと、波形メモリから叩かれた鍵に対応する波形データを読み出し、読み出した波形データをＤ／Ａコンバータ部にてアナログ音声信号に変換し、そのアナログ音声信号をスピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３にて楽音に変換し、発音する。なお、電子ピアノ１０のサイズは奥行３０ｃｍ、間口１６０ｃｍである。電子ピアノ１０の構成および動作の詳細については後述する。
【００２７】
スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３は電子ピアノ１０の構成部であり、電子ピアノ１０の上面に取り付けられている。スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３は例えば振動板、ボイスコイル等を有し、アナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号を楽音に変換する。スピーカＬ３１は電子ピアノ１０の手前端から５ｃｍ、左端から５ｃｍの位置に配置されている。同様に、スピーカＭ３２は電子ピアノ１０の奥端から５ｃｍ、左右方向の中央に、またスピーカＲ３３は電子ピアノ１０の手前端から５ｃｍ、右端から５ｃｍの位置に配置されている。
【００２８】
［１．１．２］演奏システムの動作概要
ユーザはグランドピアノ１の例えば最低音のＧ＃音の音を、その立ち上がりから音が消えるまでの間、マイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４のそれぞれで収音し、収音した音を録音装置５を用いて波形データとして記録する。その結果、録音装置５の記録部内のハードディスクには、最低音のＧ＃音に関しマイクのＬ、Ｍ、Ｒに対応する３個の波形データ、すなわち波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲが一組で記録される。以下、これら３個の波形データの一組を「波形データセット」と呼ぶ。ユーザはグランドピアノ１の各音高につき上記の記録作業を行う。その結果、録音装置５の記録部内のハードディスクには、Ｇ＃音の波形データセット、Ａ音の波形データセット、Ａ＃音の波形データセット、・・・と３個の波形データを含む波形データセットが各音高につき記録される。以下、これら１音色に関する複数の波形データセットの組を「波形データグループ」と呼ぶ。
【００２９】
次に、ユーザは波形データグループを含むハードディスクを録音装置５から取り外し、電子ピアノ１０の記録部にセットし、電子ピアノ１０の鍵盤部を用いて演奏を行う。電子ピアノ１０においては、ハードディスク内の波形データグループからユーザの叩く鍵に対応する波形データセット、すなわち波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲが読み出され、読み出された３つの波形データが楽音に変換されて、それぞれスピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３から発音される。例えば、ユーザが中央のＣ音に対応する鍵を叩くと、マイクＬ２で収音された中央のＣ音がスピーカＬ３１から、マイクＭ３で収音された中央のＣ音がスピーカＭ３２から、またマイクＲ４で収音された中央のＣ音がスピーカＲ３３から発音される。その際、スピーカＭ３２から発せされる音は、スピーカＬ３１およびスピーカＲ３３から発せされる音と比較し、遅れて発音され、また音量が小さく発音される。その結果、ユーザは電子ピアノ１０から発せられる音を、グランドピアノ１の音と同様に空間的広がりを持つ音と感じる。
【００３０】
続いて、上記の演奏システムを実現するための録音装置５および電子ピアノ１０の詳細を説明する。
【００３１】
［１．２］録音装置
図２は録音装置５の構成を示している。なお、矢印は信号もしくはデータの流れを表している。録音装置５はＡ／Ｄコンバータ部１１、発振器１２、バッファメモリ部１３、記録部１４、波形メモリ部１５、Ｄ／Ａコンバータ部１６、スピーカ部１７、制御部１８、操作部１９、および表示部２０から構成されている。
【００３２】
［１．２．１］制御部、操作部、表示部、発振器
制御部１８はマイクロプロセッサ、主記録、ＥＰＲＯＭ  （ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ等を有し、マイクロプロセッサはＥＰＲＯＭに記録されている制御用プログラムを主記録に読み出し、そのプログラムに従った処理を行うことにより他の構成部の動作制御を行う。従って、制御部は他の構成部と接続されているが、図２においては図の簡素化のため、それらの接続経路は省略されている。なお、不揮発性メモリは構成部の制御に用いられる各種設定パラメータを記録する。
【００３３】
操作部１９は各種機能に対応したボタン、テンキー、スライダ等（以下、これらを総称して単に「ボタン」と呼ぶ）を有し、ユーザがボタンを操作すると、操作されたボタンに対応する信号を制御部１８に送信する。
【００３４】
表示部２０は、ＶＲＡＭ  （Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、液晶パネル、駆動回路等を有し、制御部１８がビットマップ情報として送信する文字や図形を液晶パネルに表示する。ユーザは表示部２０を用いて、入力する数値や文字の確認を行う。
【００３５】
発振器１２は周波数４８ｋＨｚのクロック信号を生成し、生成したクロック信号をＡ／Ｄコンバータ部１１の各Ａ／Ｄコンバータ、および波形メモリ部１５に出力している。
【００３６】
［１．２．２］Ａ／Ｄコンバータ部
Ａ／Ｄコンバータ部１１はマイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４からアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号を波形データに変換してバッファメモリ部１３に送信する装置である。Ａ／Ｄコンバータ部１１はマイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４に対応する３個のＡ／Ｄコンバータ、すなわちＡ／ＤコンバータＬ、Ａ／ＤコンバータＭ、およびＡ／ＤコンバータＲを有している。Ａ／ＤコンバータＬ、Ａ／ＤコンバータＭ、およびＡ／ＤコンバータＲの構成、機能、および動作は同じであるので、以下Ａ／ＤコンバータＬを用いてそれらの説明をする。
【００３７】
Ａ／ＤコンバータＬは増幅器（図示略）、ＬＰＦ  （Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）  回路（図示略）、およびＡ／Ｄ変換回路（図示略）を有している。
【００３８】
増幅器はマイクＬ２からマイクレベルのアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号を増幅した後、ＬＰＦ回路に出力する。また、増幅器は制御部１８より音量増加命令および音量減少命令を受信し、それらの命令に応じてアナログ音声信号の増幅の程度を変化させる。
【００３９】
ＬＰＦ回路は増幅器よりアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号に含まれる２０ｋＨｚより高い周波数成分を取り除く。これはアナログ音声信号を波形データに変換し、さらにアナログ音声信号に再変換する際に、いわゆる折り返し雑音が生じるのを防止するためであるが、その原理については既に広く知られた音声標本化の理論によるので、説明を省略する。ＬＰＦ回路は高周波数成分を取り除いたアナログ音声信号をＡ／Ｄ変換回路に出力する。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換回路は発振器１２から出力されるクロック信号に応じて、１／４８０００秒ごとにＬＰＦ回路から出力されるアナログ音声信号の電圧を取り出し（標本化）、その電圧の大きさを２進数のデータに変換（符号化）する。量子化の精度は２の２４乗であり、量子化により数量化された値は−８３８８６０８から＋８３８８６０７までのいずれかの整数値をとる。また、符号化された値は２４ビットのデジタルデータ（負数は２の補数表現を用いる）として表現される。なお、以下２４ビットのデータセットを「サンプル」と呼ぶ。Ａ／Ｄ変換回路は制御部１８より開始命令を受信すると、その後ＬＰＦ回路から入力される電圧レベルが所定の一定値を超えるのをトリガとし、符号化したデータを順次バッファメモリ部１３のバッファメモリＬに送信する。また、Ａ／Ｄ変換回路は制御部１８より停止命令を受信すると、バッファメモリＬへのデータ送信を停止する。
【００４１】
［１．２．３］バッファメモリ部
バッファメモリ部１３はＡ／Ｄコンバータ部１１の各Ａ／Ｄコンバータが順次生成するデータを一時的に記録し、一時的に記録したデータを記録部１４の記録速度に応じて記録部１４に送信する装置である。バッファメモリ部１３はＡ／ＤコンバータＬ、Ａ／ＤコンバータＭ、およびＡ／ＤコンバータＲに対応する３個のバッファメモリ、すなわちバッファメモリＬ、バッファメモリＭ、およびバッファメモリＲを有している。バッファメモリＬ、バッファメモリＭ、およびバッファメモリＲの構成、機能、および動作は同じであるので、以下バッファメモリＬを用いてそれらの説明をする。
【００４２】
バッファメモリＬは書込回路（図示略）、揮発性メモリ（図示略）、および送信回路（図示略）を有している。
【００４３】
書込回路は１／４８０００秒間隔でＡ／ＤコンバータＬから送信されるサンプルを受信し、受信したサンプルを順次揮発性メモリ上のデータの末尾に書き込む。
【００４４】
送信回路は揮発性メモリに書き込まれている先頭のサンプルを読み出し、読み出したデータを記録部１４に送信し、送信したデータを揮発性メモリから削除し、記録部１４からの応答を待つ。その後、記録部１４からサンプルの記録の完了通知を受信すると、送信回路は新たな先頭のサンプルを記録部１４に送信する。
【００４５】
［１．２．４］記録部
記録部１４はバッファメモリ部１３からデータを受信し、受信したデータを記録する装置である。また、記録部１４は制御部１８から送信されるマイクの位置情報も記録する。さらに、記録部１４は制御部１８からの指示により、記録されたデータを波形メモリ部１５に送信する。記録部１４は書込回路（図示略）、ハードディスク（図示略）、および送信回路（図示略）を有している。
【００４６】
図３は記録部１４のハードディスクに記録されるデータの構成を示している。なお、記録部１４のハードディスクは取り外しが容易なリムーバブルハードディスクである。
【００４７】
書込回路は、バッファメモリ部１３よりデータを受信する前に、まず制御部１８よりこれから記録する波形データグループを識別するための音色記号およびマイクの位置情報を受信する。これらの情報はユーザが操作部１９を用いて制御部１８に与える情報である。以下、説明のためにユーザは音色記号として「Ｇ」を指定するものとする。なお、位置情報については後述する。書込回路は音色記号およびマイクの位置情報を受信すると、ハードディスクに音色記号を名称とするフォルダ、すなわちフォルダＧを作成し、そのフォルダ内にマイクの位置情報を記録する。
【００４８】
続いて、書込回路は制御部１８より音高番号を受信する。音高番号は記録する音の高さを表す番号で、これもユーザが制御部１８に与える情報である。音高番号としてはＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅ）のノートナンバが用いられるものとし、８８鍵の鍵盤の場合、「２１」から「１０８」のいずれかの整数値である。書込回路は音高番号を受信すると、フォルダＧに１個の波形データセットを記録するサブフォルダを作成し、受信した音高番号を用いて３個の空のファイルを作成する。例えば音高番号「２１」を受信すると、書込回路はＧ（２１）Ｌ、Ｇ（２１）Ｍ、およびＧ（２１）Ｒの３個のファイルを作成する。以下、例としてユーザが音高番号「２１」を指定した場合につき説明する。
【００４９】
その後、書込回路はバッファメモリＬに完了通知を送信する。バッファメモリＬは完了通知に応答して揮発性メモリ上のサンプルを書込回路に送信し、書込回路はそれを受信するとハードディスクのＧ（２１）Ｌに受信したサンプルを書き込む。書き込みが終わると、書込回路は完了通知をバッファメモリＭに送信し、同様の動作を行う。同様に、次の完了通知はバッファメモリＲに、さらに次の完了通知はバッファメモリＬに、と書込回路は完了通知を３個のバッファメモリ間で巡回させることにより、それぞれのバッファメモリから順次サンプルを受信し、それらを３個のファイルに記録する。なお、各バッファメモリから受信するサンプルが、データの最後を示すサンプルである場合には、書込回路は３個のファイルを読み出すためのセクタ情報等をハードディスクに記録した後、それらのファイルを閉じる。その結果、音高番号「２１」に対応する波形データセットがハードディスクに記録される。
【００５０】
図３の左列には音色記号「Ｇ」が指定された後、音高番号「２１」から「１０８」の全てについて波形データセットの記録の開始と終了が行われた場合のファイル構成が示されている。なお、音色記号「Ｇ」以外についても同様の動作が行われることにより、図３に示されるようにハードディスク内には複数の音色に関する波形データグループがそれぞれマイクの位置情報とともに記録される。
【００５１】
上記のように記録された波形データは、制御部１８の指示により、送信回路により波形メモリ部１５に送信される。送信回路は制御部１８から音色記号、音高番号、およびＬ、Ｍ、Ｒのいずれかの記号（以下、「ＬＭＲ記号」と呼ぶ）を受信すると、それらの情報に対応する波形データを読み出し、波形メモリ部１５に送信する。例えば、送信回路は音色記号「Ｇ」、音高番号「２１」、ＬＭＲ記号「Ｌ」を受信すると、波形データＧ（２１）Ｌをハードディスクから読出、それを波形メモリ部１５に送信する。
【００５２】
［１．２．５］波形メモリ部
波形メモリ部１５は記録部１４から波形データを受信し、一時的に記録し、１／４８０００秒ごとに一時的に記録した波形データのサンプルをＤ／Ａコンバータ部１６に送信する装置である。波形メモリ部１５は書込回路（図示略）、揮発性メモリ（図示略）、および送信回路（図示略）を有している。
【００５３】
書込回路は記録部１４から波形データを受信し、受信した波形データを揮発性メモリに書き込み、その書き込みが終了すると送信回路に開始命令を送信する。
【００５４】
送信回路は書込回路から開始命令を受信すると、発振器１２から受信するクロック信号に応じて、１／４８０００秒ごとに揮発性メモリに書き込まれている波形データの先頭サンプルを読み出し、読み出したサンプルをＤ／Ａコンバータ部１６に送信する。なお、送信回路は制御部１８から停止命令を受信すると、Ｄ／Ａコンバータ部１６に対するデータの送信を停止し、揮発性メモリ上のデータを削除する。
【００５５】
［１．２．６］Ｄ／Ａコンバータ部、スピーカ部
Ｄ／Ａコンバータ部１６は波形メモリ部１５より波形データを受信し、受信した波形データをアナログ音声信号に変換してスピーカ部１７に出力する装置である。Ｄ／Ａコンバータ部１６はＤ／Ａ変換回路（図示略）、ＬＰＦ回路（図示略）、および増幅器（図示略）を有している。
【００５６】
Ｄ／Ａ変換回路は波形メモリ部１５より１／４８０００秒ごとに波形データのサンプルを受信し、受信したサンプルの表す数値に対応した電圧をＬＰＦ回路に出力する。このように出力される電圧は１／４８０００秒ごとに変化するため、時間軸上で波形を描き、アナログ音声信号となる。
【００５７】
ＬＰＦ回路はＤ／Ａ変換回路よりアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号の２０ｋＨｚを超える周波数成分を取り除き、２０ｋＨｚ以下の周波数成分のみを含むアナログ音声信号を増幅器に出力する。
【００５８】
増幅器はＬＰＦ回路からアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号をラインレベルに増幅し、増幅したアナログ音声信号をスピーカ部１７に出力する。また、増幅器は制御部１８から音量増加命令および音量減少命令を受信し、それらに応じて増幅の程度を変化させる。
【００５９】
スピーカ部１７は、例えば振動板、ボイスコイル等を有し、ラインレベルのアナログ音声信号を電気信号としてＤ／Ａコンバータ部１６より受け取り、受け取った電気信号を楽音に変える。
【００６０】
［１．２．７］録音動作
まず、ユーザは操作部１９を操作し、音色記号「Ｇ」と位置情報を入力する。位置情報は標本音を収音するマイク位置を演奏者の位置を基準に数値で表したものである。以下、位置情報について説明する。
【００６１】
図４はグランドピアノ１の演奏者の位置Ｇ、マイクＬ２の位置ＭＬ、マイクＭ３の位置ＭＭ、およびマイクＲ４の位置ＭＲを示している。それぞれの位置を表す記号の後ろに続く１番目の数値は演奏者の位置Ｇからの左右方向の距離（ｃｍ）を、左方向を負、右方向を正として示したものである。２番目の数値は演奏者の位置Ｇからの前後方向の距離（ｃｍ）を、前方向を正として示したものである。基準となるＧは、例としてピアノの前面から２５ｃｍ、左右方向の中央位置に定める。図１を用いて既に説明した３本のマイクの配置条件に従うと、それぞれのマイクの位置情報は以下のようになる。
ＭＬ（−７５，３０）
ＭＭ（０，２９５）
ＭＲ（＋７５，３０）
ユーザは楽器のサイズ等に応じてマイクの配置を変更するため、これらのマイクの位置情報はその都度異なる。なお、演奏者の位置Ｇも変更されるが、基準点であるので、その位置情報は常に（０，０）である。以上が位置情報の説明である。
【００６２】
ユーザが音色記号「Ｇ」、位置情報「ＭＬ（−７５，３０）／ＭＭ（０，２９５）／ＭＲ（＋７５，３０）」を操作部１９を用いて入力すると、操作部１９はその操作に応じた信号を制御部１８に送信し、制御部１８は音色記号およびマイクの位置情報を記録部１４に送信する。記録部１４は受信した音色記号「Ｇ」に従い、ハードディスクにフォルダＧを作成し、フォルダＧに受信したマイクの位置情報を記録する。
【００６３】
続いてユーザは操作部１９を用いて音高番号「２１」を入力し、さらに録音開始に対応するボタンを押す。操作部１９はその操作に応じた信号を制御部１８に送信し、制御部１８はＡ／Ｄコンバータ部１１に開始命令を、また記録部１４に音高番号を送信する。
【００６４】
Ａ／Ｄコンバータ部１１は起動時からマイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４からアナログ音声信号を常時受け取り、受け取ったアナログ音声信号をデジタルオーディオデータに変換しているが、制御部１８より開始命令を受信するまでは変換したデータをバッファメモリ部１３に送信していない。その状態でＡ／Ｄコンバータ部１１は制御部１８より開始命令を受信すると、変換により順次生成されるデータの各サンプルの値を判定し、その値が所定の値を超えるまで待機する。
【００６５】
一方、記録部１４は音高番号「２１」を受信すると、フォルダＧに音高番号「２１」用のサブフォルダを作成し、３個の空のファイル、すなわちＧ（２１）Ｌ、Ｇ（２１）Ｍ、およびＧ（２１）Ｒを作成し、バッファメモリ部１３に完了通知を送信する。
【００６６】
上記のような状態でユーザがグランドピアノ１の音高番号「２１」、すなわち最も低い音に対応する鍵を叩くと、グランドピアノ１からは音が発せられ、その音がマイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４のそれぞれの位置で収音され、アナログ音声信号に変換されてＡ／Ｄコンバータ部１１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ部１１はそのアナログ音声信号をデジタルオーディオデータに変換するが、そのデータの値が所定の一定値を超えるため、変換されたデータは順次バッファメモリ部１３に送信され、バッファメモリ部１３に一時的に記録される。バッファメモリ部１３に一時的に記録されたデータは記録部１４に順次送信され、Ｇ（２１）Ｌ、Ｇ（２１）Ｍ、およびＧ（２１）Ｒに順次書き込まれる。
【００６７】
ユーザはグランドピアノ１の音が消えたのを確認し、操作部１９の録音停止に対応するボタンを押す。操作部１９は操作されたボタンに対応する信号を制御部１８に送信し、制御部１８はＡ／Ｄコンバータ部１１に停止命令を送信する。Ａ／Ｄコンバータ部１１はデジタルオーディオデータの送信を停止し、データの最後を示すサンプルをバッファメモリ部１３に送信する。記録部１４はバッファメモリ部１３を経由してデータの最後を示すサンプルを受信すると、Ｇ（２１）Ｌ、Ｇ（２１）Ｍ、およびＧ（２１）Ｒをそれぞれ閉じる。
【００６８】
続いて、ユーザは操作部１９を用いて、音色記号「Ｇ」、音高番号「２１」、およびＬＭＲ記号のいずれか、例えば「Ｌ」を入力した後、再生開始に対応するボタンを押す。操作部１９は操作されたボタンに応じた信号を制御部１８に送信し、制御部１８は記録部１４に音色記号、音高番号、およびＬＭＲ記号を送信する。記録部１４はこれらの情報に対応する波形データＧ（２１）Ｌをハードディスクから読み出し、読み出した波形データを波形メモリ部１５に送信する。波形メモリ部１５は記録部１４より波形データを受信し終えると、受信した波形データのサンプルを順次Ｄ／Ａコンバータ部１６に送信する。Ｄ／Ａコンバータ部１６は受信する波形データをアナログ音声信号に変換し、スピーカ部１７に出力する。スピーカ部１７は受け取ったアナログ音声信号をユーザが聴くことのできる音として発する。こうして、ユーザは録音されたグランドピアノ１の標本音を聴いて確かめることができる。その結果、必要であればユーザは操作部１９を用いて再生音量や録音音量の調整を行うことができる。それらの操作部１９の操作は制御部１８を介してＡ／Ｄコンバータ部１１もしくはＤ／Ａコンバータ部１６に音量増加命令もしくは音量減少命令として与えられ、増幅器の増幅の程度が調節される。
【００６９】
ユーザは上記の動作を他の全ての鍵に関しても順次行う。その結果、記録部１４のハードディスクには図３の左列に示すような８８鍵のそれぞれについて３つの波形データを含む波形データセットが、波形データグループとして記録される。
【００７０】
なお、全鍵分の音高に関し波形データセットの記録を行わず、所定間隔ごとの鍵域について波形データセットを作成し、各鍵域における各鍵に対しては作成された波形データセットからピッチ周波数を変更し、音量特性を修正することにより補間された波形データセットを用いるようにしてもよい。
【００７１】
［１．３］電子ピアノ
続いて、電子ピアノ１０の構成および動作を説明する。図５は電子ピアノ１０の構成を示している。なお、矢印は信号もしくはデータの流れを表している。電子ピアノ１０は記録部４１、波形メモリ部４２、鍵盤部４３、キーアサイナ部４４、波形データ読出部４５、発振器４６、ミキサ部４７、Ｄ／Ａコンバータ部４８、制御部４９、操作部５０、表示部５１、スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３から構成されている。
【００７２】
［１．３．１］制御部、操作部、表示部、発振器
制御部４９は他の構成部の各種制御を行うマイクロプロセッサであり、他の構成部と接続されているが、図５においては図の簡素化のため、制御部と他の構成部との間の接続経路は図示されていない。制御部４９の構成は録音装置５の制御部１８と同様であるのでその説明を省略する。
【００７３】
操作部５０および表示部５１の構成、機能および動作は録音装置５の操作部１９および表示部２０の構成、機能および動作と同様であるので、それらの説明を省略する。
【００７４】
発振器４６は周波数４８ｋＨｚのクロック信号を生成し、生成したクロック信号を波形データ読出部４５およびミキサ部４７に出力している。
【００７５】
［１．３．２］記録部、波形メモリ部
記録部４１は波形データ読出部４５にマイクの位置情報を、また波形メモリ部４２に波形データを送信する装置である。記録部４１はハードディスク（図示略）および送信回路（図示略）を有している。
【００７６】
ハードディスクは録音装置５の記録部４１のハードディスクと同じリムーバブルハードディスクであり、図３を用いて説明したように複数音色に関する波形データグループおよびマイクの位置情報を記録している。また、ハードディスクが記録部４１に初めてセットされた際、ハードディスクには制御部４９によりスピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３の位置情報として、それぞれ以下の規定値が書き込まれている。これらは図６に示すように、電子ピアノ１０の演奏者位置Ｅ（０，０）を基準とした際のスピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３の位置を示している。なお、このスピーカの位置情報はユーザの操作部５０を用いた操作により変更可能である。
スピーカＬ３１の位置情報：ＳＬ（−７５，３０）
スピーカＭ３２の位置情報：ＳＭ（０，５０）
スピーカＲ３３の位置情報：ＳＲ（＋７５，３０）
【００７７】
送信回路は制御部４９から音色記号を受信し、受信した音色記号に対応するマイクの位置情報をハードディスクから読み出し、波形データ読出部４５の各読出回路に送信する。また、受信した音色記号に対応する波形データグループをハードディスクから読み出し、波形メモリ部４２に送信する。なお、送信回路は全ての波形データを波形メモリ部４２に送信し終えると、制御部４９に完了通知を送信する。
【００７８】
波形メモリ部４２は記録部４１からデータを受信し、受信した波形データグループを一時的に記録する装置である。波形メモリ部４２は書込回路（図示略）および高速な揮発性メモリ（図示略）を有している。
【００７９】
書込回路は記録部４１から波形データグループが送信されてくると、その波形データグループを受信し、揮発性メモリ上に格納する。
【００８０】
［１．３．３］鍵盤部
鍵盤部４３はユーザの演奏による鍵の動きを検出し、その情報を含むデータをキーアサイナ部４４に送信する装置である。鍵盤部４３は８８鍵の鍵盤（図示略）、各鍵の下に設置された検出回路（図示略）、光照射器（図示略）、光センサ（図示略）等を有している。
【００８１】
検出回路は光照射器および光センサを用いて常時鍵の位置を検出し、その位置情報から鍵の速度および押鍵の強さを算出している。検出回路は鍵が下がりきった時点および鍵が上がりきった時点で、その鍵のノートオンもしくはノートオフを示す１５ビットのキーデータをキーアサイナ部４４に送信する。図７はキーデータのフォーマットおよびデータ例を示している。キーデータの各ビットの役割は以下の通りである。
ｋ（０）：鍵が叩かれた場合に“１”、鍵が離された場合に“０”をとる。
ｎ（０）〜ｎ（６）：音高の番号を「２１」から「１０８」で表したものを２進数で表す。以下、「ｎビット」と呼ぶ。
ｖ（０）〜ｖ（６）：鍵の叩かれた強さを１２８段階で表したものを２進数で表す。以下、「ｖビット」と呼ぶ。なお、ｋ（０）が“０”の場合、ｖビットの値は「０」である。
なお、図７のデータ例は、中央のＣ音（音高番号「６０」）に対応する鍵が強さ「１００」で叩かれた場合に、鍵盤部４３からキーアサイナ部４４に送信されるキーデータである。
【００８２】
［１．３．４］キーアサイナ部
キーアサイナ部４４は鍵盤部４３からキーデータを受信し、受信したキーデータに応じたデータを波形データ読出部の読出回路のいずれか一つに送信することにより、読出回路に対応する波形データの読み出しを指示する装置である。書込回路（図示略）、揮発性メモリ（図示略）、および分配回路（図示略）を有している。
【００８３】
書込回路は鍵盤部４３の８８の鍵に対応する検出回路から複数のキーデータを同時に受信し、受信したキーデータを揮発性メモリ上のキューに順次書き込む。
【００８４】
分配回路は高速メモリを持ち、その高速メモリ上に３２個のアサインデータをリスト（以下、「アサインリスト」と呼ぶ）に記録している。図８はアサインリストのデータ例を示している。アサインデータは波形データ読出部４５の持つ３２個の読出回路への音高番号の割り当てを管理するためのデータであり、その各ビットの役割は以下の通りである。
ａ（０）〜ａ（４）：読出回路の番号（「０」〜「３１」）を２進数で表す。以下、「ａビット」と呼ぶ。
ｂ（０）：読出回路に音高番号が割り当てられている場合に“１”、割り当てられていない場合に“０”をとる。
ｃ（０）〜ｃ（６）：読出回路に割り当てられている音高番号を「２１」から「１０８」で表したものを２進数で表す。以下、「ｃビット」と呼ぶ。
３２個のアサインデータのそれぞれは１個の読出回路に対応しており、ｂ（０）の値が“１”のアサインデータに関しては、音高番号を割り当てられた後、時間経過が少ない順に上から並んでいる。
【００８５】
分配回路は揮発性メモリ上のキューにキーデータがあると、先頭のキーデータを読み込み、読み込んだキーデータをキューから削除し、以下の処理を実行する。
【００８６】
ユーザが新たな鍵を叩き、対応する音高番号がいずれの読出回路にも割り当てられていない場合、分配回路はキーデータのｋ（０）の値がノートオンを示す“１”であることを確認後、アサインリストのアサインデータのｃビットと読み込んだキーデータのｎビットの値を比較し、一致するアサインデータが無いことを確認し、アサインリストの最下位のアサインデータのａビットの示す読出回路にキーデータのｎビットおよびｖビットを送信する。その後、分配回路はそのアサインデータのｂ（０）に“１”を、またｃビットにキーデータのｎビットの値を設定した後、そのアサインデータを一番上に移動する。これは未使用もしくは最も前に音高番号を割り当てられた読出回路に新たな音高番号を割り当てる動作である。
【００８７】
一方、ユーザが比較的最近に叩いた鍵を離した場合、分配回路はキーデータのｋ（０）の値がノートオフを示す“０”であることを確認後、アサインリストのアサインデータのｃビットと読み込んだキーデータのｎビットの値を比較し、それらが一致するアサインデータのａビットの示す読出回路に、停止命令を送信する。その後、分配回路はそのアサインデータのｂ（０）に“０”を設定した後、そのアサインデータをｂ（０）の値が“１”であるアサインデータの下に移動する。これは使用中であった読出回路に波形データの送信の停止を命じ、解放された読出回路を未使用な読出回路として登録する動作である。
【００８８】
［１．３．５］波形データ読出部
波形データ読出部４５はキーアサイナ部４４から送信されるデータの示す波形データセットを波形メモリ部４２から読み出し、読み出したデータに音量調整および遅延処理を加えてミキサ部４７に送信する装置である。波形データ読出部４５は３２個の読出回路、すなわち読出回路（０）、読出回路（１）、・・・、読出回路（３１）を有している。これは、電子ピアノ１０がこの読出回路の数である３２の音を同時に発音できることを意味する。各読出回路の構成、機能、および動作は同じであるので、以下読出回路（０）を用いてそれらの説明をする。なお、図５においては図の簡素化のため、読出回路（０）に関するデータおよび信号の伝送経路のみを示している。
【００８９】
読出回路（０）は、キーアサイナ部４４から波形データセットの読み出し指示を受信する前に、記録部４１からマイクの位置情報およびスピーカの位置情報を受信する。読出回路（０）はそれらの位置情報を用いて、波形データセットの各波形データを加工するための音量パラメータおよび遅延パラメータを算出する。以下、その算出方法を説明する。なお、以下の説明において示す算出式は最も簡単な例であり、他の算出式をこれに変えてもよい。
【００９０】
読出回路（０）が受信するマイクの位置情報は、既に説明したとおり、以下のとおりである。
ＭＬ（Ｘｍｌ，Ｙｍｌ）＝ＭＬ（−７５，３０）
ＭＭ（Ｘｍｍ，Ｙｍｍ）＝ＭＭ（０，２９５）
ＭＲ（Ｘｍｒ，Ｙｍｒ）＝ＭＲ（＋７５，３０）
一方、スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３の位置情報は、規定値から変更されておらず、以下のとおりとする。
ＳＬ（Ｘｓｌ，Ｙｓｌ）＝ＳＬ（−７５，３０）
ＳＭ（Ｘｓｍ，Ｙｓｍ）＝ＳＭ（０，５０）
ＳＲ（Ｘｓｒ，Ｙｓｒ）＝ＳＲ（＋７５，３０）
【００９１】
マイクＬ２、マイクＭ３、およびマイクＲ４で収音された音は、それぞれスピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３から発音される。収音時の演奏者位置を示す基準点Ｇと発音時の演奏者位置を示す基準点Ｅを一致させてみると、この例の場合にはＭＬとＳＬ、ＭＲとＳＲの位置情報はそれぞれ一致しており、従ってこれらのマイクとスピーカの組み合わせに関しては、収音位置と発音位置が一致している。しかしながら、ＭＭとＳＭの位置情報は異なっており、従って、収音位置と発音位置がずれている。そこで、遠いところで発せられる音は近くで発せられる音よりも演奏者までの距離の２乗に比例して小さくなること、また演奏者までの距離に比例して遅くなることを用いて、ＳＭから発せされる音を加工する。すなわち、ＳＭから発せられる音の音量を減少させ、発音タイミングを遅延する。音量減少の割合を表すものが音量パラメータであり、もとの音に対する比率（無単位）を表す。また発音タイミングの遅延時間を表すものが遅延パラメータであり、遅延時間をマイクロ秒を単位とした数値で表す。以下に算出式を示す。なお、Ｓは音の伝達速度を３４０ｍ／秒とした時に音が１ｃｍ伝わるのに要する時間をマイクロ秒で表した数値であり、約２９．４１となる。さらに、他の例ではマイクＬ２とスピーカＬ３１、マイクＲ４とスピーカＲ３３の組み合わせにおいても位置のずれが生じる場合があるので、それらに関する算出式も同時に示す。
音量パラメータＬ＝（Ｘｓｌ2＋Ｙｓｌ2）／（Ｘｍｌ2＋Ｙｍｌ2）
音量パラメータＭ＝（Ｘｓｍ2＋Ｙｓｍ2）／（Ｘｍｍ2＋Ｙｍｍ2）
音量パラメータＲ＝（Ｘｓｒ2＋Ｙｓｒ2）／（Ｘｍｒ2＋Ｙｍｒ2）
遅延パラメータＬ＝｛（Ｘｍｌ2＋Ｙｍｌ2）1/2−（Ｘｓｌ2＋Ｙｓｌ2）1/2｝×Ｓ
遅延パラメータＭ＝｛（Ｘｍｍ2＋Ｙｍｍ2）1/2−（Ｘｓｍ2＋Ｙｓｍ2）1/2｝×Ｓ
遅延パラメータＲ＝｛（Ｘｍｒ2＋Ｙｍｒ2）1/2−（Ｘｓｒ2＋Ｙｓｒ2）1/2｝×Ｓ
【００９２】
上記の計算により、波形データＬ、波形データＭ、波形データＲのそれぞれに対し、以下のようにパラメータが与えられる。
音量パラメータＬ＝１
遅延パラメータＬ＝０
音量パラメータＭ＝約０．０２８７
遅延パラメータＭ＝約７２０６
音量パラメータＲ＝１
遅延パラメータＲ＝０
【００９３】
上記のパラメータを算出した後、読出回路（０）はキーアサイナ部４４からキーデータのｎビットおよびｖビット、ｖビットのみ、もしくは停止命令を受信する。
【００９４】
読出回路（０）はｎビットおよびｖビットを受信すると、ｎビットの示す波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲのそれぞれについて、遅延パラメータの示す時間の経過を待った後、それらの波形データを波形メモリ部４２から、発振器４６のクロック信号に応じて１サンプルずつ読み出す。読出回路（０）は読み出したそれぞれのサンプルの値に、受信したｖビットを「１２７」で除算した値を乗ずる。これは音の強さの最大値「１２７」に対するｖビットの値の比率をかけることにより、音量を調節する動作である。以下、これを「ベロシティ調整処理」と呼ぶ。さらに読出回路（０）はベロシティ調整処理を終えたサンプルに、対応する音量パラメータを乗ずる。その後、読出回路（０）はサンプルを順次ミキサ部４７に送信するが、波形データＬのサンプルに関してはミキサＬに、波形データＭのサンプルに関してはミキサＭに、波形データＲのサンプルに関してはミキサＲに送信する。読出回路（０）はこれらの処理を時分割等により並行処理する。
【００９５】
一方、読出回路（０）はキーアサイナ部４４よりｖビットのみを受信すると、その時点で送信中もしくは最後に送信を行った波形データセットに関し、上記と同様の処理を行う。すなわち、波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲのそれぞれについて、遅延パラメータの示す時間だけ待った後、その後同じ波形データセットを先頭サンプルから再度読み出し、ベロシティ調整処理および音量パラメータによる調整処理を施した後、サンプルを対応するミキサに送信する。
【００９６】
一方、読出回路（０）はキーアサイナ部４４より停止命令を受信すると、その時点で波形データセットの送信が継続している場合には、波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲのそれぞれに関し、遅延パラメータの示す時間の経過後、サンプルの送信を停止する。
【００９７】
以上の動作により、ミキサ部４７のミキサＬ、ミキサＭ、およびミキサＲのそれぞれに、音量パラメータによる音量の減少処理と、遅延パラメータによる発音タイミングの遅延処理のなされた波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲが送信される。
【００９８】
［１．３．６］ミキサ部
ミキサ部４７は波形データ読出部４５の３２個の読出回路のそれぞれから複数の波形データをサンプル単位で受信し、受信したデータをミキシング処理した後、Ｄ／Ａコンバータ部４８に送信する装置である。ミキサ部４７はＤ／Ａコンバータ部４８の３個のＤ／Ａコンバータに対応する３個のミキサ、すなわちミキサＬ、ミキサＭ、およびミキサＲを有している。各ミキサの構成、機能、および動作は同じであるので、以下ミキサＬを用いてそれらの説明をする。
【００９９】
ミキサＬは発振器４６から受信するクロック信号に応じて、波形データ読出部４５の３２個の読出回路のそれぞれから、同時に最大３２個のサンプルを受信する。ミキサＬが受信するのは、各読出回路が音量調整および遅延処理を行った波形データＬに関するサンプルである。
【０１００】
ミキサＬは最大３２個のサンプルを受信すると、受信したサンプルの値を合算し、１個となったサンプルを発振器４６から受信するクロック信号に応じて順次Ｄ／Ａコンバータ部４８のＤ／ＡコンバータＬに送信する。
【０１０１】
［１．３．７］Ｄ／Ａコンバータ部、スピーカ
Ｄ／Ａコンバータ部４８はミキサ部４７から波形データを受信し、受信したデータをアナログ音声信号に変換後、スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３に出力する。Ｄ／Ａコンバータ部４８はこれら３個のスピーカに対応する３個のＤ／Ａコンバータ、すなわちＤ／ＡコンバータＬ、Ｄ／ＡコンバータＭ、およびＤ／ＡコンバータＲを有している。各Ｄ／Ａコンバータの構成、機能、および動作は同じであるので、以下Ｄ／ＡコンバータＬを用いてそれらの説明をする。
【０１０２】
Ｄ／ＡコンバータＬはミキサ部４７のミキサＬから１／４８０００秒ごとに１サンプルのデータを受信し、受信したデータをアナログ音声信号に変換した後、そのアナログ音声信号をスピーカＬ３１に出力する。Ｄ／Ａコンバータの構成および動作は録音装置５のＤ／Ａコンバータ部１６の構成および動作と同様であるので、説明を省略する。
【０１０３】
スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３は例えば振動板、ボイスコイル等を有し、それぞれ、Ｄ／Ａコンバータ部４８のＤ／ＡコンバータＬ、Ｄ／ＡコンバータＭ、およびＤ／ＡコンバータＲよりラインレベルのアナログ音声信号を電気信号として受け取り、その電気信号を音に変えて発音する。
【０１０４】
［１．３．８］演奏動作
次に、ユーザが電子ピアノ１０を用いて演奏を行う際の電子ピアノ１０の動作について説明する。
【０１０５】
まず、ユーザは操作部５０を操作し、音色記号「Ｇ」を入力する。操作部５０はユーザの操作に応じた信号を制御部４９に送信し、制御部４９は記録部４１に音色記号「Ｇ」を送信する。
【０１０６】
記録部４１はフォルダＧのマイクの位置情報を波形データ読出部４５の各読出回路に送信し、各読出回路は受信したマイクの位置情報を用いてマイクとスピーカの組み合わせのそれぞれに関し遅延パラメータおよび音量パラメータを算出する。また記録部４１はフォルダＧの波形データグループを波形メモリ部４２に送信し、その送信処理が完了すると制御部４９に完了通知を送信する。一方、波形メモリ部４２は記録部４１から受信した波形データグループを揮発性メモリに格納する。制御部４９は、記録部４１より波形データグループの波形メモリ部４２への送信完了通知を受信すると、準備が完了したことを示すメッセージを表示部５１に表示させる。
【０１０７】
ユーザは表示部５１に表示されるメッセージを確認後、鍵盤部４３の鍵を叩くことにより、演奏を行う。鍵盤部４３は鍵の動きに応じてキーデータをキーアサイナ部４４に送信する。キーアサイナ部４４は鍵盤部４３から受信したキーデータに応じて、ｎビットおよびｖビット、ｖビットのみ、もしくは停止命令を波形データ読出部４５のいずれかの読出回路に送信する。
【０１０８】
キーアサイナ部４４からｎビットおよびｖビットを受信した読出回路は、波形メモリ部４２よりｎビットに対応する波形データセットの３つの波形データを、それぞれ先に算出した遅延パラメータの示す時間だけ遅延させて読み出し、読み出したデータにｖビットの示す値に応じてベロシティ調整処理および音量パラメータによる調整処理を施し、ミキサ部４７の各波形データに対応するミキサに送信する。なお、読出回路はキーアサイナ部４４から停止命令を受信すると、対応する遅延パラメータの示す時間の経過後、送信中の波形データの送信を停止する。
【０１０９】
ミキサ部４７のミキサＬ、ミキサＭ、およびミキサＲは、波形データ読出部４５の３２個の読出回路のそれぞれから波形データＬ、波形データＭ、および波形データＲを受信すると、それらをミキシング処理し、ミキシング処理したデータをそれぞれＤ／Ａコンバータ部４８のＤ／ＡコンバータＬ、Ｄ／ＡコンバータＭ、およびＤ／ＡコンバータＲに送信し、送信されたそれぞれのデータはＤ／ＡコンバータＬ、Ｄ／ＡコンバータＭ、およびＤ／ＡコンバータＲにおいてアナログ音声信号に変換された後、スピーカＬ３１、スピーカＭ３２、およびスピーカＲ３３に出力され、これらのスピーカにおいて楽音に変換されて発音される。
【０１１０】
上記の動作により、電子ピアノ１０は３個の異なる位置に配置されたマイクにより収音された標本音を、それぞれのマイクに対応した３個のスピーカから再生する。その際、中央に位置するスピーカＭ３２から発せされる音は対応するマイクＭ３の収音位置と比較して演奏者に近い位置に配置されているが、音量の減少と発音タイミングの遅延が行われているため、ユーザにとってはマイクＭ３と同様に遠くから聴こえるように感じられる。その結果、電子ピアノ１０から発せされる音は演奏するユーザにとって、グランドピアノ１と同様の空間的広がりを持つ。
【０１１１】
［１．４］第１実施形態の効果
本発明の第１実施形態に示した電子ピアノによれば、自然楽器周辺の複数位置において複数のマイクで収音した標本音を、演奏時にはそれぞれのマイクに対応したスピーカで再生するが、録音時に演奏者から遠い位置で収音された音を再生するスピーカに関しても演奏者の近くに配置されるため、電子楽器のサイズが小さくなる。その際、自然楽器の音の持つ空間的広がりが失われることはない。
【０１１２】
［２］第２実施形態
［２．１］演奏システムの構成
図９は本発明の第２実施形態における演奏システムの全体構成を示している。なお図９においては、図の簡略化のため、８本のマイクと録音装置１０５との間のアナログオーディオケーブルは図示していない。なお、以下の説明においてマイクおよびスピーカの数はそれぞれ８個および４個としているが、それらの数はそれぞれ任意に変更できる。また、グランドピアノおよび電子ピアノのサイズ、マイクおよびスピーカの配置等についても自由に変更可能である点は第１実施形態と同様である。
【０１１３】
第２実施形態における演奏システムは、第１実施形態における演奏システムとマイクの数とスピーカの数が異なっている。ここで重要であるのは、第１実施形態において用いられるマイクは３本、スピーカは３個であり、それぞれマイクとスピーカが１対１で対応しているのに対し、第２実施形態において用いられるマイクは８本（マイクＡ１６１〜マイクＨ１６８）、一方スピーカは４個（スピーカＡ１７１〜スピーカＤ１７４）であり、マイクとスピーカは１対１で対応していない点である。それによるシステムの動作の違いは後述する。
【０１１４】
グランドピアノ１０１の周辺に配置されている８本のマイクの位置は次のようになっている。まず左右方向について言えば、マイクＡ１６１、マイクＤ１６４、およびマイクＧ１６７はグランドピアノ１０１の左端から５ｃｍ、マイクＢ１６２およびマイクＥ１６５はグランドピアノ１０１の中央、マイクＣ１６３、マイクＦ１６６、およびマイクＨ１６８はグランドピアノ１０１の右端から５ｃｍの位置に配置されている。続いて前後方向について言えば、マイクＡ１６１、マイクＢ１６２、およびマイクＣ１６３はグランドピアノ１０１の奥端から５ｃｍ、マイクＤ１６４、マイクＥ１６５、およびマイクＦ１６６はグランドピアノ１０１の手前端から１４０ｃｍ、マイクＧ１６７およびマイクＨ１６８はグランドピアノ１０１の手前端から５ｃｍの位置に配置されている。従って、マイクＡ１６１の位置情報をＭＡ、マイクＢ１６２の位置情報をＭＢ、・・・、マイクＨ１６８の位置情報をＭＨとすると、それぞれのマイクの位置情報は以下のとおりである。ただし、基準位置Ｇ（０，０）は第１実施形態と同様とする。
ＭＡ（Ｘｍａ，Ｙｍａ）＝ＭＡ（−７５，２９５）
ＭＢ（Ｘｍｂ，Ｙｍｂ）＝ＭＢ（０，２９５）
ＭＣ（Ｘｍｃ，Ｙｍｃ）＝ＭＣ（＋７５，２９５）
ＭＤ（Ｘｍｄ，Ｙｍｄ）＝ＭＤ（−７５，１６５）
ＭＥ（Ｘｍｅ，Ｙｍｅ）＝ＭＥ（０，１６５）
ＭＦ（Ｘｍｆ，Ｙｍｆ）＝ＭＦ（＋７５，１６５）
ＭＧ（Ｘｍｇ，Ｙｍｇ）＝ＭＧ（−７５，３０）
ＭＨ（Ｘｍｈ，Ｙｍｈ）＝ＭＨ（＋７５，３０）
【０１１５】
一方、電子ピアノ１１０に内蔵されている４個のスピーカの位置は次のようになっている。まず左右方向について言えば、スピーカＡ１７１は電子ピアノ１１０の左端から５ｃｍ、スピーカＢ１７２は電子ピアノ１１０の左端から５０ｃｍ、スピーカＣ１７３は電子ピアノ１１０の右端から５０ｃｍ、スピーカＤ１７４は電子ピアノ１１０の右端から５ｃｍの位置に配置されている。続いて前後方向について言えば、スピーカＡ１７１およびスピーカＤ１７４は電子ピアノ１１０の手前端から５ｃｍ、スピーカＢ１７２およびスピーカＣ１７３は電子ピアノ１１０の奥端から５ｃｍの位置に配置されている。従って、スピーカＡ１７１の位置情報をＳＡ、スピーカＢ１７２の位置情報をＳＢ、スピーカＣ１７３の位置情報をＳＣ、スピーカＤ１７４の位置情報をＳＤとすると、それぞれのスピーカの位置情報は以下のとおりである。ただし、基準位置Ｈ（０，０）は第１実施形態と同様とする。
ＳＡ（Ｘｓａ，Ｙｓａ）＝ＳＡ（−７５，３０）
ＳＢ（Ｘｓｂ，Ｙｓｂ）＝ＳＢ（−３０，５０）
ＳＣ（Ｘｓｃ，Ｙｓｃ）＝ＳＣ（＋３０，５０）
ＳＤ（Ｘｓｄ，Ｙｓｄ）＝ＳＤ（＋７５，３０）
【０１１６】
ユーザは上記の演奏システムを用いて、第１実施形態と同様にグランドピアノ１０１の音を収音し、電子ピアノ１１０により発音する。以下、それを実現するための録音装置１０５および電子ピアノ１１０の説明を行う。
【０１１７】
［２．２］録音装置
図１０は録音装置１０５の構成を示している。録音装置１０５の各構成部の構成、機能および動作は、第１実施形態における録音装置５における対応する構成部の構成、機能、および動作とほぼ同様である。以下、構成の異なるＡ／Ｄコンバータ部１１１およびバッファメモリ部１１３についてのみ説明する。
【０１１８】
［２．２．１］Ａ／Ｄコンバータ部
Ａ／Ｄコンバータ部１１１は８個のＡ／Ｄコンバータ、すなわちＡ／ＤコンバータＡ、Ａ／ＤコンバータＢ、・・・、Ａ／ＤコンバータＨを有している。Ａ／ＤコンバータＡはマイクＡ１６１、Ａ／ＤコンバータＢはマイクＢ１６２、・・・、Ａ／ＤコンバータＨはマイクＨ１６８からそれぞれアナログ音声信号を受け取り、受け取ったアナログ音声信号をデジタルオーディオデータに変換して、バッファメモリ部１１３に送信する。その他の点は第１実施形態におけるＡ／Ｄコンバータ部１１と同様である。
【０１１９】
［２．２．２］バッファメモリ部
バッファメモリ部１１３は８個のバッファメモリ、すなわちバッファメモリＡ、バッファメモリＢ、・・・、バッファメモリＨを有している。バッファメモリＡはＡ／ＤコンバータＡから、バッファメモリＢはＡ／ＤコンバータＢから、・・・、バッファメモリＨはＡ／ＤコンバータＨから、それぞれデジタルオーディオデータを受信し、受信したデータを記録部１１４に順次送信する。その他の点は第１実施形態におけるバッファメモリ部１３と同様である。
【０１２０】
［２．２．３］録音動作
録音装置１０５の動作は第１実施形態における録音装置５の動作と同様である。図１１の左列は、ユーザが録音装置１０５を用いてグランドピアノ１０１の音を音色記号「Ｇ」として各音高につき記録し終えた場合の、記録部１１４のハードディスク内におけるファイル構成である。各音高番号に対応する波形データセットは８個のマイクに対応する８個の波形データ、すなわち波形データＡ、波形データＢ、・・・、波形データＨで構成されている。さらに、８８鍵分の波形データセットが波形データグループを構成しており、マイクの位置情報とともに記録されている。なお、記録部１１４のハードディスク内には複数の音色について、波形データグループおよびマイクの位置情報が記録されている。
【０１２１】
［２．３］電子ピアノ
図１２は電子ピアノ１１０の構成を示している。電子ピアノ１１０の各構成部の構成、機能および動作は、第１実施形態における録音装置５における対応する構成部の構成、機能、および動作とほぼ同様である。以下、機能がやや異なる発振器１４６、動作の異なる記録部１４１および波形データ読出部１４５、第１実施形態にはなかったエフェクタ部１５２、構成の異なるミキサ部１４７およびＤ／Ａコンバータ部１４８についてのみ、説明する。
【０１２２】
［２．３．１］発振器
発振器１４６は周波数４８ｋＨｚのクロック信号を生成し、生成したクロック信号を波形データ読出部１４５およびミキサ部１４７に加え、エフェクタ部１５２にも出力している。
【０１２３】
［２．３．２］記録部
記録部１４１の構成は第１実施形態の記録部１４１のそれらと同様であるが、記録部４１は制御部４９より音色記号を受信すると、マイクの位置情報を波形データ読出部４５の各読出回路に送信するのに対し、記録部１４１は制御部１４９より音色記号を受信すると、マイクの位置情報をエフェクタ部１５２の各エフェクタに送信する。なお、記録部１４１に記録されている波形データグループの各波形データセットは、既述のとおり、８個のマイクに対応する８個の波形データで構成されている。
【０１２４】
［２．３．３］波形データ読出部
波形データ読出部１４５の構成は第１実施形態における波形データ読出部４５と同様であるが、波形データ読出部１４５の機能および動作は以下の点で第１実施形態における波形データ読出部４５の機能および動作と異なる。
【０１２５】
第１実施形態における波形データ読出部４５の各読出回路は、キーアサイナ部４４から受信するキーデータのｎビット、ｖビット、および停止命令に応じて、波形メモリ部４２から対応する波形データセットの各波形データの読み出しおよび停止を行う際、対応する遅延パラメータに基づき読み出しタイミングを遅延させ、さらに音量パラメータに基づき音量調整処理を行う。
【０１２６】
それに対し、本実施形態の波形データ読出部１４５の各読出回路は、キーアサイナ部１４４から受信するキーデータのｎビット、ｖビット、および停止命令に応じて、波形メモリ部１４２から対応する波形データセットを読み出すが、遅延パラメータに基づいた読み出しタイミングの遅延および音量パラメータに基づいた音量調整処理は行わない。従って、波形データ読出部１４５の各読出回路は、波形メモリ部１４２から読み出した波形データセットに含まれる８個の波形データに対しベロシティ調整処理のみを行い、その処理を行った波形データをエフェクタ部１５２に送信する。
【０１２７】
［２．３．４］エフェクタ部
エフェクタ部１５２は音量パラメータおよび遅延パラメータを用いて、波形データ読出部１４５から受信する８個の波形データに遅延処理および音量調整処理を加え、処理後のデータをミキサ部１４７に送信する装置である。エフェクタ部１５２は波形データ読出部１４５の３２個の読出回路に対応する３２個のエフェクタ、すなわちエフェクタ（０）、エフェクタ（１）、・・・、エフェクタ（３１）を有している。これらの各エフェクタの構成、機能、および動作は同じであるので、以下、エフェクタ（０）を用いてその構成、機能および動作を説明する。
【０１２８】
エフェクタ（０）は大容量のバッファメモリ（以下、「ディレイ用メモリ」と呼ぶ）を持つ。ディレイ用メモリには３２個のキューがあり、それぞれのキューは１秒間分ほどの波形データを格納できる。それぞれのキューは８本のマイクと４個のスピーカの組み合わせのそれぞれに対応しており、以下のように名称が付けられている。なお、１番目の記号が対応するマイクを示し、２番目の記号が対応するスピーカを示す。以下、これら２個の記号の組み合わせをマイクとスピーカの組み合わせを指定する記号として用いる。
キューＡＡ、キューＡＢ、キューＡＣ、キューＡＤ
キューＢＡ、キューＢＢ、キューＢＣ、キューＢＤ
・
・
・
キューＨＡ、キューＨＢ、キューＨＣ、キューＨＤ
【０１２９】
エフェクタ（０）は起動後、記録部１４１からマイクの位置情報を受信すると、音量パラメータおよび遅延パラメータを算出する。
【０１３０】
既述のとおり、第１実施形態と異なり、第２実施形態においてはマイクとスピーカの数が異なっている。従って、第２実施形態においてはそれぞれのマイク位置で発音された音が、それぞれのスピーカ位置を経由して複数経路で演奏者に届くものと仮定して、音量パラメータおよび遅延パラメータを算出することとする。例えば、マイクＡ１６１の位置で発せられた音は四方に広がり、その一部が演奏者に届く。その音の伝達経路は連続的であるが、そのあるものはスピーカＡ１７１の位置を経由して演奏者のもとに届く。同様に、ある音はスピーカＢ１７２の位置を経由して演奏者のもとに届く。従って、それぞれのスピーカに対応する音量パラメータおよび遅延パラメータを用いて、マイクＡ１６１で収音した音に音量調整処理と遅延処理を加えた音を発音させれば、それはマイクＡ１６１の位置で発せられた音と近似したものとなる。従って、それぞれのマイク位置における音に対し、４個のスピーカに対応する音量パラメータと遅延パラメータが必要となる。すなわち、上述したキューと同様に、８本のマイクと４個のスピーカの組み合わせのそれぞれに対して、音量パラメータおよび遅延パラメータが算出される。以下、その算出式を示すが、算出式はこれに限られず、他の算出式を用いてもよい。
【０１３１】
音量パラメータは以下の算出式で与えられる。なお一般化のために、マイクの位置情報をＭＩ（Ｘｍｉ，Ｙｍｉ）、ただしＩ＝｛Ｉ｜Ａ，Ｂ，・・・，Ｈ｝、またスピーカの位置情報をＳＪ（Ｘｓｊ，Ｙｓｊ）、ただしＪ＝｛Ｊ｜Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝で表している。なお、Ｈは基準点Ｈ（０，０）、Ｓは音が１ｃｍ伝わるのに要する時間をマイクロ秒で表した数値であり、約２９．４１である。
ＭＩ−ＳＪ間の距離：Ｄｉｊ＝｛（Ｘｍｉ−Ｘｓｊ）2＋（Ｙｍｉ−Ｙｓｊ）2｝1/2
ＳＪ−Ｈ間の距離：Ｄｊｈ＝（Ｘｓｊ2＋Ｙｓｊ2）1/2
音量パラメータＩＪ＝Ｄｉｊ2／（Ｄｉｊ＋Ｄｊｈ）2
遅延パラメータＩＪ＝Ｄｉｊ×Ｓ
【０１３２】
図１３は上記の算出式を用いて、それぞれのマイクとスピーカの組み合わせにつき、音量パラメータと遅延パラメータを求めた値である。
【０１３３】
エフェクタ（０）は上記のようにパラメータを算出すると、各キューに関し、対応する遅延パラメータの示す時間のデータ分だけ、データ読出アドレスのカウンタを減少させる。例えば遅延パラメータＡＢは約７３２６マイクロ秒であり、これは１／４８０００秒の約３５２倍（小数点以下四捨五入）である。従って、エフェクタ（０）は３５２個のサンプル分に相当する値だけ、データ読出用のカウンタ値を減少させる。それが終了すると、エフェクタ（０）は発振器１４６から受信するクロック信号に従い、キューのサンプルを先頭からミキサ部１４７に送信し始める。なお、読出回路（０）から波形データが送信されてこない間は、エフェクタ（０）はクロック信号に応じて各キューに無音を示すサンプル「０」を書き込む。
【０１３４】
この状態でエフェクタ（０）は読出回路（０）から８個の波形データ、すなわち波形データＡ、波形データＢ、・・・、波形データＨのそれぞれのサンプルを受信するが、エフェクタ（０）は受信した波形データＡに対応するサンプルに対し、まずベロシティ調整処理を行う。続いて、ベロシティ調整処理の済んだサンプルに対し、音量パラメータＡＡ、音量パラメータＡＢ、音量パラメータＡＣ、および音量パラメータＡＤを乗じて、４個のサンプルを算出する。これらのサンプルはそれぞれマイクＡ１６１の音をスピーカＡ１７１で発音する場合の音のサンプル、マイクＡ１６１の音をスピーカＢ１７２で発音する場合の音のサンプル、マイクＡ１６１の音をスピーカＣ１７３で発音する場合の音のサンプル、およびマイクＡ１６１の音をスピーカＤ１７４で発音する場合の音のサンプルにあたる。エフェクタ（０）は他の波形データ、すなわち波形データＢ、波形データＣ、・・・、波形データＨに関しても同様にそれぞれ４個のサンプルを算出する。その結果、合計で３２個のサンプルが算出されるが、エフェクタ（０）はそれらをそれぞれ対応するキューの末尾に書き込む。
【０１３５】
このようにしてキューの末尾に書き込まれた各波形データのサンプルは、順次ミキサ部１４７に送信されるが、既に説明したように、各キューのデータ読出用カウンタの値が遅延パラメータの示す時間分だけ減じられているため、サンプルがミキサ部１４７に送信されるのは、そのサンプルがキューに書き込まれた後、対応する遅延パラメータの示す時間だけ経過した後となる。なお、エフェクタ（０）は各キューのサンプルをミキサ部１４７の持つ４個のミキサのうち、対応するミキサに送信する。すなわち、キューＡＡ、キューＢＡ、・・・、キューＨＡのサンプルはミキサＡに、キューＡＢ、キューＢＢ、・・・、キューＨＢのサンプルはミキサＢに、キューＡＣ、キューＢＣ、・・・、キューＨＣのサンプルはミキサＣに、キューＡＤ、キューＢＤ、・・・、キューＨＤのサンプルはミキサＤに送信される。
【０１３６】
このようにして、エフェクタ（０）は各マイクによって収音された音の波形データのそれぞれに関し、発音されるスピーカに対する音量の減少および発音タイミングの遅延を行う。
【０１３７】
［２．３．５］ミキサ部
ミキサ部１４７はエフェクタ部１５２の各エフェクタより、８個の波形データのサンプルを、従って３２個のエフェクタから最大２５６個の波形データを受信し、これを加算してミキシングした後、１個となったサンプルをＤ／Ａコンバータ部１４８に送信する。ミキサ部１４７は４個のスピーカに対応した４個のミキサ、すなわちミキサＡ、ミキサＢ、ミキサＣ、およびミキサＤを有している。各ミキサの構成および動作に関しては、第１実施形態におけるミキサ部４７のミキサＬと同様である。
【０１３８】
［２．３．６］Ｄ／Ａコンバータ部
Ｄ／Ａコンバータ部１４８は４個のスピーカに対応する４個のＤ／Ａコンバータ、すなわちＤ／ＡコンバータＡ、Ｄ／ＡコンバータＢ、Ｄ／ＡコンバータＣ、およびＤ／ＡコンバータＤを有している。Ｄ／ＡコンバータＡはミキサＡから波形データを受信し、受信した波形データをアナログ音声信号に変換した後、そのアナログ音声信号をスピーカＡ１７１に出力する。他のＤ／Ａコンバータも同様である。その他の点は第１実施形態におけるＤ／Ａコンバータ部４８と同様である。
【０１３９】
［２．３．７］全体の動作
電子ピアノ１１０の動作は第１実施形態における電子ピアノ１０の動作とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略し、以下異なる点のみを述べる。
【０１４０】
第１実施形態においては音量パラメータを用いた音量調整処理および遅延パラメータを用いた遅延パラメータ処理が波形データ読出部４５において行われるのに対し、第２実施形態においてはエフェクタ部１５２で行われる。
【０１４１】
また、波形データの遅延処理の方法は、第１実施形態においては波形データ読出部４５が波形データの読み出しタイミングを遅らせていたのに対し、第２実施形態においては読み出しタイミングに遅れはないが、エフェクタ部において波形データを一定時間キュー内に保持することで遅延が実現される。そのため、第２実施形態においてはエフェクタ部１５２の前に他のエフェクタを挿入することで、他のエフェクタによる処理の加わったデータに対し遅延パラメータを用いた遅延処理を行うことが可能である。
【０１４２】
第１実施形態における電子ピアノ１０の各スピーカの発する音は各スピーカに対応する１個の波形データの音のみであったが、第２実施形態における電子ピアノ１１０の各スピーカの発する音は、波形データセットに含まれる８個マイクに対応した８個の波形データの合算された音となっている。それぞれの波形データの音は収音時のマイク位置と発音時のスピーカ位置の関係により、音量調整処理および遅延処理が行われているので、平面的な広がりを持つ多くのスピーカから得られる音と類似した音が得られる。
【０１４３】
［２．４］第２実施形態の効果
本発明の第２実施形態に示した電子ピアノによれば、自然楽器周辺に平面的な広がりを持って配置された複数のマイクで収音した標本音を、演奏時には直線的に配置された収音に用いたマイクの数より少ない数のスピーカで再生することにより、電子楽器のサイズを小さくできる。その際の音は、収音時の位置と発音時の位置の演奏者からの相対的位置関係により必要な音量調整および遅延が加えられているため、自然楽器の音の持つ空間的広がりが失われることはない。
【０１４４】
［３］変形例
上記実施形態は本発明の一形態であり、本発明の技術的思想の範囲で自由に変形が可能である。以下、それら変形例を示す。
【０１４５】
（１）上記実施形態においては、標本音の収音位置と発音位置の差異を修正するために用いる音量パラメータおよび遅延パラメータは、電子ピアノが既定の算出式を用いて算出している。しかしながら、これらのパラメータは初期設定に対しユーザが望む一定のバイアスをかけることを可能としたり、ユーザが自由に設定したりしてもよい。
【０１４６】
（２）上記実施形態においては、説明の簡略化のため、標本音の収音に用いるマイク位置、および演奏時の発音に用いるスピーカ位置は平面上の位置でのみ取り扱われている。しかしながら、マイクおよびスピーカ位置は３次元的に配置されてもよい。その場合、それぞれの位置情報は３個の要素を持ち、それらの３個の要素から求められる演奏者とマイクとの距離、および演奏者とスピーカとの距離を用いて発音における音量パラメータおよび遅延パラメータを定めればよい。
【０１４７】
（３）上記実施形態においては、自然楽器の例としてグランドピアノが用いられている。しかしながら、自然楽器はこれに限られず、他のあらゆる自然楽器を用いることができる。
【０１４８】
（４）上記実施形態においては、録音装置のリムーバブルハードディスクを着脱して、電子ピアノにおいて波形データセットを利用できるようにしているが、録音装置の記録部と電子ピアノの記録部とをインタフェースを介してネットワーク接続し、波形データセットを必要なときに遠隔地にある録音装置等から電子ピアノが受信するようにしてもよい。また、媒体もリムーバブルハードディスクに限られず、ＲＡＭカードやＲＯＭ等の半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭや光ディスク等の他の媒体を用いてもよい。また、自然楽器と録音装置、あるいは再生装置を単独で利用するようにしてもよい。
（５）上記実施形態においては、マイクの位置情報およびスピーカの位置情報を記録しておき、電子ピアノが波形データを読み出す際にそれらの位置情報を用いて再生条件情報、すなわち音量パラメータおよび遅延パラメータを演算している。しかしながら、これらの再生条件情報は予め電子ピアノが記憶しておき、記憶された再生条件情報を読み出して用いるようにしてもよい。
（６）上記実施形態においては、再生装置は音源部、スピーカ部、鍵盤部を有する電子ピアノの形態をとっているが、本発明の実施形態はそれに限られない。例えば再生装置は音源部のみを有し、外部のミュージックシーケンサ等の再生情報に応じて楽音の再生を行い、外部のスピーカから発音するようにしてもよく、その構成は自由に変更可能である。
（７）上記実施形態においては、マイクの位置情報とスピーカの位置情報に基づき、波形データの再生における音量および発音タイミングが調整されている。しかしながら、波形データの再生における再生条件情報は音量および発音タイミングの調整に限られない。リバーブ、コーラス、イコライザ等、あらゆる音響的効果を本発明に適用可能である。
【０１４９】
【発明の効果】
本発明の録音再生方法によれば、個々の自然楽器音の収音時および再生時の状況に応じて、再生時に適切な形で空間的な広がりを持つ音響特性の音を再現するので、収音した楽器の音を異なる再生環境でも忠実に再現可能とし、収音時の状況と再生時の状況の同一性を要求しない。従って、再生側の機器としてコンパクトな電子楽器等を利用することで、限られたスペースにおいて自然楽器音が忠実に再生される。
【０１５０】
また、本発明の録音装置によれば、個々の自然楽器の録音波形とともに録音状況の位置情報を記録できるので、再生装置が自然楽器音の再生を行う際、録音波形の録音状況に応じた楽音再生が可能となる。
【０１５１】
さらに、本発明の再生装置によれば、自然楽器周辺で収音した標本音情報を収音時の位置情報および再生時の位置情報に応じた再生状況で再生するので、自然楽器の音を収音時と異なる環境でも忠実に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態に係る演奏システムを示す図である。
【図２】  第１実施形態に係る録音装置の構成を示すブロック図である。
【図３】  第１実施形態に係る波形データの構成を示す図である。
【図４】  第１実施形態に係るマイクの位置情報を示す図である。
【図５】  第１実施形態に係る電子ピアノの構成を示すブロック図である。
【図６】  第１実施形態に係るスピーカの位置情報を示す図である。
【図７】  第１実施形態に係るキーデータのフォーマット図である。
【図８】  第１実施形態に係るアサインデータのフォーマット図である。
【図９】  第２実施形態に係る演奏システムおよびマイク、スピーカの位置情報を示す図である。
【図１０】  第２実施形態に係る録音装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】  第２実施形態に係る波形データの構成を示す図である。
【図１２】  第２実施形態に係る電子ピアノの構成を示すブロック図である。
【図１３】  第２実施形態に係る音量パラメータおよび遅延パラメータを示す表である。
【符号の説明】
１、１０１      グランドピアノ
２、３、４、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、１６８      マイク
５、１０５      録音装置
１０、１１０      電子ピアノ
１１、１１１      Ａ／Ｄコンバータ部
１２、４６、１１２、１４６      発振器
１３、１１３      バッファメモリ部
１４、１１４      記録部
１５、４２、１１５、１４２      波形メモリ部
１６、４８、１１６、１４８      Ｄ／Ａコンバータ部
１７      スピーカ部
１８、４９、１１８、１４９      制御部
１９、５０、１１９、１５０      操作部
２０、５１、１２０、１５１      表示部
３１、３２、３３、１１７、１７１、１７２、１７３、１７４      スピーカ
４３、１４３      鍵盤部
４４、１４４      キーアサイナ部
４５、１４５      波形データ読出部
４７、１４７      ミキサ部
１５２      エフェクタ部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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