電子鍵盤楽器
【課題】 押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合、或いは押鍵後その直後に離鍵した場合でも、自然な離鍵音が聞こえる電子鍵盤楽器を提供する。
【解決手段】 押鍵タイミングでその音高データに従って、制御部６により、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。またその離鍵タイミングで、上記比較部５において計測時間≦閾値との比較結果出た場合には、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出され、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａが減衰されつつ、もう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃが出力される。
【解決手段】 押鍵タイミングでその音高データに従って、制御部６により、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。またその離鍵タイミングで、上記比較部５において計測時間≦閾値との比較結果出た場合には、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出され、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａが減衰されつつ、もう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃが出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子鍵盤楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ピアノを含む電子鍵盤楽器では、如何にリアルな音を再生するかにつき、様々な工夫がされ、例えば下記特許文献１、２及び３では、押鍵操作と、ダンパーペダルの操作との間で、共鳴音に不自然さを生じさせない技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００９−２７６６９３号公報
【特許文献２】特開２００９−２８２１６３号公報
【特許文献３】特開２００９−２８８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常のピアノを弾いた場合、押鍵に続く離鍵（鍵盤から指を離す）操作時に、以下の３つの要素からなる音が、その離鍵音に含まれている。
１．ダンパー、アクション音、これらは鍵盤アクションが動作することによるメカニックな音である。
２．弦のミュート音、これはダンパーが弦を消音する時に発生するミュート音である。
３．打鍵（押鍵）によるピアノ本体の共鳴音、打鍵直後に離鍵した場合によく聞こえる共鳴音である。なお、この共鳴音は、離鍵しなかった場合には、基本楽音の波形に含まれている。
【０００４】
リアルな楽音の再生を目指そうとする電子鍵盤楽器では、これらの要素を含んだ波形を波形記憶装置に記憶しておき、離鍵時に、ある一定の強さ、或いは押鍵時のタッチ強さ、さらには離鍵時のタッチ強さのいずれかで発音していた。
【０００５】
図１５（ａ）は、押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合のエンベロープ波形を、同図（ｂ）は、押鍵後その直後に離鍵した場合のエンベロープ波形を、夫々示している。両方とも、離鍵（キーオフ）時に、押鍵時の波形エンベロープが出力されるチャンネル（トラック）とは別のチャンネル（トラック）で、夫々離鍵用のエンベロープ波形が出力されている。いずれも同じ離鍵音Ｂが出力されている。該離鍵音Ｂは、上記１．のダンパー、アクション音であるメカニカルな音を模擬したものである。
【０００６】
しかし、押鍵後その直後に離鍵した場合の離鍵エンベロープ波形が、図１５（ａ）に示す押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合の離鍵エンベロープ波形と同じであると、鳴っている音に違和感を覚え、不自然さを感じてしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合、或いは押鍵後その直後に離鍵した場合でも、自然な離鍵音が聞こえる電子鍵盤楽器を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子鍵盤楽器の構成は、
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを基本的特徴としている。
【０００９】
押鍵直後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれる共鳴音は、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時に発生する離鍵音には、発生しない。これは、打鍵（押鍵）時に弦が鳴って、ピアノの筐体が共鳴することで発生する共鳴音は、打鍵直後には鳴るが、早いうちに減衰し、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時には、その離鍵音には含まれなくなってしまうからである。
【００１０】
他方、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれるダンパー、アクション音は、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるが、押鍵直後に離鍵した場合はあまり聞き取ることが出来ない。これは、押鍵直後に離鍵した場合に鳴っている上記共鳴音の方の音量が大きく、そのアクション音などは、その共鳴音が鳴り響いている中で聞き取れなくなっているからである。
【００１１】
上記構成において、制御手段は、まず、押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って、上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力する。
【００１２】
そして、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値以下の場合には、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出し、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力する［後述する図４（ｂ）の離鍵音Ａを参照］。共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることにした。
【００１３】
他方、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出し、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する［後述する図４（ａ）の離鍵音Ｂを参照］。ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂは、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるメカニカルな音を模擬しているので、第１の離鍵楽音データのベロシティは、共鳴音の減衰とは関係なく離鍵時に発生するので、離鍵時のベロシティデータをセットすることにした。
【００１４】
このように制御されて出力される楽音データは、上記出力手段により、楽音として外部に出力することになる。
【００１５】
従って、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００１６】
本願２つ目の発明は、上記離鍵音Ａについても、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、ピアノ本体の共鳴は大きく残っており、それをシミュレートするため、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が大きく立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになる、そのような離鍵音Ａの模擬の仕方に特徴がある。
【００１７】
すなわち、第２の発明に係る電子鍵盤楽器は、
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
第２の離鍵楽音データに対し、時間経過と共にそのアタックレベルが次第に減衰するその減衰率を記憶する減衰率記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴としている。
【００１８】
上述のように、基本的な枠組み構造は、第１の発明と同じであるが、離鍵音Ａについて、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになるのを、模擬した構成である。
【００１９】
従って、上記構成にあっては、上記第１の発明と同様、制御手段は、まず、押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って、上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力する。
【００２０】
そして、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値以下の場合には、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率（後述する図１３参照）を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力する（後述する図１４参照）。共鳴音の大きい離鍵音Ａでも、打鍵（押鍵）から離鍵までの時間が離れてくると、模擬しようとしている共鳴音のアタックレベルも小さくなるので、第２の離鍵楽音データのアタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットすることにした。もちろん、共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることに変わりはない。
【００２１】
他方、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値より長い場合は、上記第１の発明の場合と同様である。
【００２２】
このように制御されて出力される楽音データは、上記出力手段により、楽音として外部に出力することになる。
【００２３】
この場合も、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。また、離鍵音Ａの楽音データが選択される場合も、上述のように、離鍵のタイミングが、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音の上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになるのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００２４】
尚、上述のように、閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。そのため、上記閾値記憶手段に記憶される閾値は、外部から設定できるようにすると、演奏者や聴衆者に聞こえる楽音は、より好ましい自然なものになることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２５】
以上のような本発明の構成によれば、適正な閾値が設定されることで、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵楽音データが選択され、それに押鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵楽音データが選択され、それに離鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになるので、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになるという優れた効果を奏し得る。このような効果が得られる結果、使用するオシレータの数も削減することが可能となる。
【００２６】
また第２の発明の構成によれば、計測時間が閾値以下の、共鳴音を多く含む離鍵音の楽音データが選択される場合も、離鍵のタイミングが、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子ピアノのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１０２は、システムバス１００を介して図１中に示した各部の構成を制御する。さらに後述する本発明構成の各機能実現手段（部）としても用いられる。
【００２９】
ＲＯＭ１０４は、ＣＰＵ１０２において用いられるプログラムを記憶するプログラムメモリ（図示無し）やデフォルトで後述する所定の閾値が記憶されている。
【００３０】
ＲＡＭ１０６は、ＣＰＵ１０２による制御において発生する各種パラメータやデータ等を一時的に記憶する。後述するように、デフォルトで、上記ＲＯＭ１０４には、閾値が記憶されているが、それは、一旦ＲＡＭ１０６に読み出されて、該ＲＡＭ１０６で閾値記憶部４が構成され（以後閾値の参照はこの閾値記憶部４からなされる）、後述する閾値設定部４ａにより、そこに記憶された閾値は、変更が可能となっている。
【００３１】
電子ピアノには、操作パネル１０８、鍵盤１１０などが設けられている。操作パネル１０８は、発生すべき楽音の音色を選択する音色スイッチや各種状態設定のためのスイッチ等が設けられ、さらに後述する閾値設定部４ａが設けられていて、この操作パネル１０８から設定された情報は、パネルスキャン回路１０８ａのスキャンによってその設定値が検出され、ＣＰＵ１０２に供給される。
【００３２】
鍵盤１１０は、８８鍵のキーボードからなり、各鍵には夫々タッチセンサからなる鍵盤センサ（図示無し）が設けられている。該鍵盤センサは、演奏者の鍵盤１１０に対する演奏操作を検出して、押鍵された鍵の音高を示すキーコード（音高データ）や、押鍵・離鍵に対応して楽音の発生・消音タイミングを指示するキーオン（押鍵）・キーオフ（離鍵）、鍵操作速度に対応するベロシティ（押鍵・離鍵を夫々含む）などのデータを含む鍵盤データを出力する。それらのデータをキーボードスキャン回路１１０ａで検出して、それらのデータは、システムバス１００を介してＣＰＵ１０２に供給される。
【００３３】
ＣＰＵ１０２は、上記システムバス１００でつながっている上記各回路を電子ピアノとして全体を制御すると共に、ＲＯＭ１０４から読み出されたプログラムを実行することで、後述する本発明の各部を構成する主要構成部となる。また該ＣＰＵ１０２が有するレジスタには、押鍵ベロシティをセットするレジスタ、離鍵ベロシティをセットするレジスタ、さらにタイマレジスタなどが装備されている。
【００３４】
楽音出力回路１１２は、同時に複数の発音を行なうため時分割制御されるチャンネルを備えたトーンジェネレータであって、後述する制御部６及び出力部７に相当し、複数のチャンネルすべての出力信号を累算して出力する。楽音出力回路１１２では、押鍵操作により、いずれかのチャンネルが割り当てられ、そのチャンネルにおいて押鍵操作に対応する楽音が生成される。また離鍵時に上記チャンネルとは別の離鍵音のための新たなチャンネルが確保され、そのチャンネルにおいて離鍵操作に対応する楽音が生成される。後述するように、押鍵された１つの音高に対して１つのチャンネルが割り当てられ、押鍵と共に後述する基本楽音データに基づいてその音高の楽音が１つチャンネルから出力され始め、離鍵によって、新たなチャンネルが割り当てられて、後述する離鍵音がそのチャンネルから出力される（後述するように、その時、閾値によって離鍵音ＡかＢの選択がされ、どちらか一方の音だけを生成・出力するので、使用チャンネルの節約になる）。これらの出力楽音信号は、デジタルフィルタ（図示無し）を通し、ＤＡ変換器（図示無し）でアナログ信号に変換された後、サウンドシステム１１４に入力される。サウンドシステム１１４は、アンプやスピーカ等から構成されており、ＤＡ変換器の出力信号を電子ピアノの出力として外部に発音させる。
【００３５】
波形メモリ１１２ａには、少なくとも音色データを含む各種楽音波形データを記憶する記憶素子であって、該楽音波形データ中に、後述する基本楽音データ２ａ、第１の離鍵楽音データ２ｂ及び第２の離鍵楽音データ２ｃを記憶する楽音データ記憶部２を有している。上記楽音出力回路１１２によって、該波形メモリ１１２ａに記憶されている、音色設定に対応する楽音波形データが読み出される。そして、読み出された楽音波形データに基づいて、楽音信号が生成される。前記楽音出力回路１１２は、波形メモリ１１２ａから鍵操作及び離鍵操作に対応して、楽音波形データ、即ち後述の基本楽音データ２ａと第１の離鍵楽音データ２ｂ又は第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出される。押鍵時に最初に割り当てられたチャンネルに必ず基本楽音データ２ａが出力され、また離鍵時にもう一つ新たに割り当てられたチャンネルに第１の離鍵楽音データ２ｂ又は第２の離鍵楽音データ２ｃが出力される。もちろん、読出アドレスの歩進はその音高データ（キーコード）に対応した速度で行なわれる。すなわち、音高データに対応する読出レートで波形データが読み出される。
【００３６】
図２は、本発明の実施例の基本構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、本実施例構成は、鍵盤データ出力部１と、楽音データ記憶部２と、計測部３と、閾値記憶部４と、比較部５と、制御部６と、出力部７とを有する構成である。
【００３７】
上記鍵盤データ出力部１は、上記鍵盤１１０及びキーボードスキャン回路１１０ａで構成されており、押鍵時の設定音色データ、音高データ（キーコード）、ベロシティデータと、離鍵時の設定音色データ、音高データ、ベロシティデータとを、夫々出力する。
【００３８】
上記楽音データ記憶部２は、上記波形メモリ１１２ａで構成されており、電子ピアノとしての音色毎に、楽音出力の基本となる波形データである、基本楽音データ２ａと、後述する図３の説明で示す鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データ２ｂ（離鍵音Ｂ）及び押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データ２ｃ（共鳴音Ａ）が記憶されている。両離鍵音については後述する。
【００３９】
上記計測部３は、ＣＰＵ１０２に備えられた上記タイマレジスタとクロック毎に該レジスタの値をインクリメントする該ＣＰＵ１０２内に備えられたカウンタ（図示無し）とを備えてなり、上記鍵盤データ出力部１から出力されてくる押鍵タイミング（キーオンタイミング）と離鍵タイミング（キーオフタイミング）との間の時間を計測する構成である。
【００４０】
上記閾値記憶部４は、上記ＲＯＭ１０４からデフォルトで読み出された値を記憶するＲＡＭ１０６で構成されており、任意の時間閾値を記憶する構成である。この閾値は、後述するように、閾値設定部４ａにより、演奏者が任意に変更できる構成となっている。
【００４１】
上記比較部５は、上記ＣＰＵ１０２及びＲＡＭ１０６で構成されており、離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する構成である。
【００４２】
上記制御部６は、上記楽音出力回路１１２とそれに対して読み出し命令を出すＣＰＵ１０２とで構成されており、押鍵タイミングで、その音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶部２から基本楽音データ２ａを読み出して、１のチャンネルから出力すると共に、上記比較部５の比較結果において、計測時間が閾値以下の場合（計測時間≦閾値）は、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃ（図３離鍵音Ａ）を読み出して、離鍵タイミングと共に、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃを、新たに割り当てられたもう一方のチャンネルから出力し、他方計測時間が閾値より長い場合（計測時間＞閾値）は、上記楽音データ記憶部２から第１の離鍵楽音データ２ｂ（図３離鍵音Ｂ）を読み出して、離鍵タイミングと共に、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データ２ｂを新たに割り当てられたチャンネルから出力する構成である。
【００４３】
上記出力部７は、上記楽音出力回路１１２及びサウンドシステム１１４で構成されており、上記制御部６の読み出し出力命令に従って、各チャンネル毎に夫々指示のあった楽音データを上記波形メモリ１１２ａの楽音データ記憶部２から読み出して、サウンドシステム１１４を介して楽音信号を出力する構成である。
【００４４】
図３は、上述のように、離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により読み分けられる離鍵音の音色データを示し、また図４は、同じく離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により出力される基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【００４５】
上述のように、押鍵直後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれる共鳴音は、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時に発生する離鍵音には、発生しない。これは、打鍵（押鍵）時に弦が鳴って、ピアノの筐体が共鳴することで発生する共鳴音は、打鍵直後には鳴るが、早いうちに減衰し、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時には、その離鍵音には含まれなくなってしまうからである。
【００４６】
他方、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれるダンパー、アクション音は、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるが、押鍵直後に離鍵した場合はあまり聞き取ることが出来ない。これは、押鍵直後に離鍵した場合に鳴っている上記共鳴音の方の音量が大きく、そのアクション音などは、その共鳴音が鳴り響いている中で聞き取れなくなっているからである。
【００４７】
図３は、それに従って、打鍵（押鍵）後、上記閾値以下の短い時間で離鍵した場合に発せられる共鳴音を多く含む離鍵音Ａと、打鍵（押鍵）後、上記閾値より長い時間で離鍵した場合に発せられるアクション音を多く含む離鍵音Ｂとの状態を示している。同図のWave Selectでは、上記離鍵音Ａは共鳴音が、また上記離鍵音Ｂはアクション音が選択され、またAttack Levelでは、離鍵音ＡはLoudに、また離鍵音Ｂはmidに設定され、Decay Speedでは、離鍵音ＡはSlowに、また離鍵音ＢはFastに設定され、さらにGate Timeでは、離鍵音ＡはLongに、また離鍵音ＢはShortに設定されている。
【００４８】
また図４に示すように、押鍵タイミングでその音高データに従って、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。
【００４９】
他方その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値以下の場合（計測時間≦閾値）には、図４（ｂ）に示すように、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを読み出し、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを出力する。上述のように、この離鍵音Ａは、共鳴音が多く含まれ、その振幅は、押鍵時のベロシティデータに合わせてセットされる（共鳴音の大きい離鍵音Ａは、押鍵時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データ２ｃのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットする）。そしてその離鍵音Ａが出力部７で放出される。
【００５０】
さらに、その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値より長い場合（計測時間＞閾値）には、図４（ａ）に示すように、上記楽音データ記憶部２から第１の離鍵楽音データ２ｂに相当する図３の離鍵音Ｂを読み出し、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データ２ｂに相当する図３の離鍵音Ｂを出力する。上述のように、この離鍵音Ｂは、アクション音が多く含まれ、その振幅は、離鍵時のベロシティデータに合わせてセットされる（ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂは、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるメカニカルな音を模擬する音しているので、第１の離鍵楽音データ２ｂのベロシティは、離鍵時のベロシティデータをセットする）。そしてその離鍵音Ｂが出力部７で放出される。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、閾値記憶部４に記憶される閾値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００５２】
本実施例構成では、上記操作パネル１０８にある上記閾値設定部４ａにより、その値を外部から変えることが出来るようになっている。該閾値設定部４ａは、直線可変抵抗器で構成されていて、その抵抗値の設定をパネルスキャン回路１０８ａが読み取って、閾値記憶部４に記憶させるようになっている。
【００５３】
図５〜図１１までは、上記電子ピアノにおける各処理のフローチャートである。
【００５４】
そのうち、図５は、該電子ピアノのメイン処理のフローチャートである。まず、電源がＯＮされると、初期化が行われる（ステップＳ１００）。その後イベントが発生しているか否かがチェックされ（ステップＳ１０２）、イベントがなければ（ステップＳ１０２；Ｎ）、同じくステップＳ１０２の最初に復帰する。
【００５５】
他方イベントがあれば（ステップＳ１０２；Ｙ）、イベント処理に移行し（ステップＳ１０４）、その後ステップＳ１０２に復帰する。
【００５６】
図６は、上記図５のステップＳ１０４のイベント処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、そのイベントがキーイベントか否かがチェックされる（ステップＳ２００）。キーイベントであれば（ステップＳ２００；Ｙ）、キーイベント処理に移行する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
他方キーイベントでなければ（ステップＳ２００；Ｎ）、さらにそのイベントがパネルイベントか否かがチェックされる（ステップＳ２０４）。パネルイベントでなければ（ステップＳ２０４；Ｎ）、イベント処理を終え、メイン処理のステップＳ１０２に復帰する。反対にパネルイベントであれば（ステップＳ２０４；Ｙ）、パネル処理が実行され（ステップＳ２０６）、その後メイン処理のステップＳ１０２に復帰する。このパネル処理（ステップＳ２０６）として、操作パネル１０８のパネルイベントがスキャンされる。その中には上記閾値設定部４ａのパネル設定操作のスキャンも含まれる。キーイベント処理（ステップＳ２０２）或いはパネル処理（ステップＳ２０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００５８】
図７は、上記図６のステップＳ２０２のキーイベント処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、各種のスイッチ（ＳＷ）がスキャンされる（ステップＳ３００）。そして、鍵盤１１０の鍵に対して押鍵があったか否かがチェックされる（ステップＳ３０２）。押鍵があれば（ステップＳ３０２；Ｙ）、押鍵処理がなされる（ステップＳ３０４）。反対に押鍵でなければ（ステップＳ３０２；Ｎ）、離鍵処理が行われる（ステップＳ３０６）。押鍵処理（ステップＳ３０６）或いは離鍵処理（ステップＳ３０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００５９】
図８は、図７のステップＳ３０４の押鍵処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、押鍵時のベロシティデータがレジスタＡにセットされる（ステップＳ４００）。そしてその際、タイマレジスタＢ（計測部３のレジスタ）に０がセットされる（ステップＳ４０２）。その後タイマ（計測部３）のカウントがスタートとなり（ステップＳ４０４）、発音が行われる（ステップＳ４０６）。以上の発音処理（ステップＳ４０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６０】
図９は、図７のステップＳ３０６の離鍵処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、基本楽音データ２ａの消音処理がなされる（ステップＳ５００）。そして、上記タイマ（計測部３）のカウントが停止される（ステップＳ５０２）。その時のタイマレジスタの値が閾値記憶部４に記憶されている閾値以下か否かがチェックされる（ステップＳ５０４）。
【００６１】
タイマレジスタの値が閾値以下の場合（ステップＳ５０４；Ｙ）、離鍵音Ａ、即ち第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出され、その発音処理が実行される（ステップＳ５０６）。
【００６２】
反対にタイマレジスタの値が閾値より大きい場合（ステップＳ５０４；Ｎ）、離鍵音ｂ、即ち第１の離鍵楽音データ２ｂが読み出され、その発音処理が実行される（ステップＳ５０８）。
【００６３】
離鍵音Ａ発音処理（ステップＳ５０６）或いは離鍵音Ｂ発音処理（ステップＳ５０８）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６４】
図１０は、上記図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。同図に示すように、第２の離鍵楽音データ２ｃのベロシティに、押鍵時のベロシティデータがセットされ、第２の離鍵楽音データ２ｃ、即ち離鍵音Ａが発音される（ステップＳ６００）。その後図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６５】
図１１は、上記図９のステップＳ５０８の離鍵音Ｂ発音処理のフローチャートである。同図に示すように、第１の離鍵楽音データ２ｂのベロシティに、離鍵時のベロシティデータがセットされ、第１の離鍵楽音データ２ｂ、即ち離鍵音Ｂが発音される（ステップＳ７００）。その後、上記図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６６】
以上詳述した本実施例構成によれば、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合（即ち押鍵後早いうちに離鍵がなされた場合）は、共鳴音の大きい第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が選択され、それに押鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合（即ち押鍵後所定の時間が経ってから離鍵がなされた場合）は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る第１の離鍵楽音データ２ｂ（離鍵音Ｂ）が選択され、それに離鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになるので、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。その場合、上記閾値設定部４ａにより、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、自然な離鍵音が聞こえるか否かがその閾値によって決まることになる。
【実施例２】
【００６７】
図１２は、本発明の第２実施例に係る電子ピアノの基本構成を示す機能ブロック図である。該電子ピアノのハードウェア構成は、実施例１と同じなので省略する。また本実施例の機能ブロック構成も、実施例１と共通構成があり、同一構成については、同一番号が付与されていて、その詳細については、割愛する。
【００６８】
同図において、実施例１との構成の違いは、減衰率記憶部８が設けられ、また上記比較部５の比較結果で、計測時間が閾値以下の場合における制御部６の制御について、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が、且つ上記減衰率記憶部８より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率（後述する図１３に示すように、本実施例では閾値までにある押鍵時間として、その減衰率を対応させている）が、共に読み出されて、離鍵と共に、基本楽音データ２ａを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率が乗算されてセットされ且つベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされたところの第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が出力されることにある。
【００６９】
上述のように、上記離鍵音Ａについても、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、上記離鍵音Ａのアタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになる、そのような離鍵音Ａの模擬の仕方に特徴がある。
【００７０】
もちろん、上記比較部５における比較結果において、計測時間が閾値記憶部４に記憶されている閾値より長い場合は、上記実施例１の場合と同様である。
【００７１】
従って、上記構成にあっては、上記実施例１の場合と同様、制御部６による制御により、押鍵タイミングでその音高データに従って、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。
【００７２】
他方その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値以下の場合（計測時間≦閾値）には、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを、且つ上記減衰率記憶部８より図１３に示す押鍵時間（計測時間から閾値までの残り時間に対応）に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、アタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）を出力する。共鳴音の大きい離鍵音Ａでも、打鍵（押鍵）から離鍵までの時間が離れてくると、模擬しようとしている共鳴音のアタックレベルも小さくなるので、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットすることにした。もちろん、共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることに変わりはない。
【００７３】
図１３は、上述した減衰率記憶部８の押鍵時間（押鍵タイミングから離鍵タイミングまでの間の時間）に対応する第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタック部分の減衰率を記憶したテーブルを示す説明図である。同図に示すように、押鍵時間が経てば経つほど、減衰率も大きくなり、従って、離鍵音Ａのアタックレベルが小さくなることが分かる。
【００７４】
他方、本実施例の処理フローも、基本的に図５〜図１１と同じであるが、図１０の離鍵音Ａ発音処理だけが、離鍵音Ａのアタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットすることにしたので、その分の処理が加わったため、図１４に示すフローチャートに変更される。
【００７５】
即ち、上記図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理において、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタックレベルにつき読み出された減衰率が乗算されてセットされ（ステップＳ８００）、さらにそのベロシティについて、押鍵時のベロシティデータがセットされ、第２の離鍵楽音データ２ｃ、即ち離鍵音Ａが発音される（ステップＳ８０２）。その後図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返すことになる。
【００７６】
以上説明した本実施例構成によれば、計測部３によって計測された計測時間が閾値以下の、共鳴音を多く含む離鍵音Ａの第２の楽音データ２ｃが選択される場合に、離鍵タイミングが、押鍵（打鍵）タイミングにより近ければ近いほど、離鍵音Ａのエンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵タイミングが、押鍵タイミングから経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００７７】
尚、本発明の電子鍵盤楽器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の電子鍵盤楽器は、電子ピアノだけでなく、鍵盤を備えた電子楽器であれば良く、例えばシンセサイザーや電子オルガンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子ピアノのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の基本構成を示す機能ブロック図である。
【図３】離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により読み分けられる離鍵音の音色データを示す説明図である。
【図４】離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により出力される基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【図５】電子ピアノのメイン処理のフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１０４のイベント処理のフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２０２のキーイベント処理のフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ３０４の押鍵処理のフローチャートである。
【図９】図７のステップＳ３０６の離鍵処理のフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。
【図１１】図９のステップＳ５０８の離鍵音Ｂ発音処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施例に係る電子ピアノの基本構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】減衰率記憶部８の押鍵時間（押鍵タイミングから離鍵タイミングまでの間の時間）に対応する第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタック部分の減衰率を記憶したテーブルを示す説明図である。
【図１４】実施例２におけるステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。
【図１５】従来例において実施されていた基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 鍵盤データ出力部
２ 楽音データ記憶部
２ａ 基本楽音データ
２ｂ 第１の離鍵楽音データ
２ｃ 第２の離鍵楽音データ
３ 計測部
４ 閾値記憶部
４ａ 閾値設定部
５ 比較部
６ 制御部
７ 出力部
８ 減衰率記憶部
１００ システムバス
１０２ ＣＰＵ
１０４ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０８ 操作パネル
１０８ａ パネルスキャン回路
１１０ 鍵盤
１１０ａ キーボードスキャン回路
１１２ 楽音出力回路
１１２ａ 波形メモリ
１１４ サウンドシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子鍵盤楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ピアノを含む電子鍵盤楽器では、如何にリアルな音を再生するかにつき、様々な工夫がされ、例えば下記特許文献１、２及び３では、押鍵操作と、ダンパーペダルの操作との間で、共鳴音に不自然さを生じさせない技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００９−２７６６９３号公報
【特許文献２】特開２００９−２８２１６３号公報
【特許文献３】特開２００９−２８８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常のピアノを弾いた場合、押鍵に続く離鍵（鍵盤から指を離す）操作時に、以下の３つの要素からなる音が、その離鍵音に含まれている。
１．ダンパー、アクション音、これらは鍵盤アクションが動作することによるメカニックな音である。
２．弦のミュート音、これはダンパーが弦を消音する時に発生するミュート音である。
３．打鍵（押鍵）によるピアノ本体の共鳴音、打鍵直後に離鍵した場合によく聞こえる共鳴音である。なお、この共鳴音は、離鍵しなかった場合には、基本楽音の波形に含まれている。
【０００４】
リアルな楽音の再生を目指そうとする電子鍵盤楽器では、これらの要素を含んだ波形を波形記憶装置に記憶しておき、離鍵時に、ある一定の強さ、或いは押鍵時のタッチ強さ、さらには離鍵時のタッチ強さのいずれかで発音していた。
【０００５】
図１５（ａ）は、押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合のエンベロープ波形を、同図（ｂ）は、押鍵後その直後に離鍵した場合のエンベロープ波形を、夫々示している。両方とも、離鍵（キーオフ）時に、押鍵時の波形エンベロープが出力されるチャンネル（トラック）とは別のチャンネル（トラック）で、夫々離鍵用のエンベロープ波形が出力されている。いずれも同じ離鍵音Ｂが出力されている。該離鍵音Ｂは、上記１．のダンパー、アクション音であるメカニカルな音を模擬したものである。
【０００６】
しかし、押鍵後その直後に離鍵した場合の離鍵エンベロープ波形が、図１５（ａ）に示す押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合の離鍵エンベロープ波形と同じであると、鳴っている音に違和感を覚え、不自然さを感じてしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、押鍵後ある一定時間経過した後離鍵した場合、或いは押鍵後その直後に離鍵した場合でも、自然な離鍵音が聞こえる電子鍵盤楽器を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子鍵盤楽器の構成は、
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを基本的特徴としている。
【０００９】
押鍵直後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれる共鳴音は、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時に発生する離鍵音には、発生しない。これは、打鍵（押鍵）時に弦が鳴って、ピアノの筐体が共鳴することで発生する共鳴音は、打鍵直後には鳴るが、早いうちに減衰し、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時には、その離鍵音には含まれなくなってしまうからである。
【００１０】
他方、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれるダンパー、アクション音は、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるが、押鍵直後に離鍵した場合はあまり聞き取ることが出来ない。これは、押鍵直後に離鍵した場合に鳴っている上記共鳴音の方の音量が大きく、そのアクション音などは、その共鳴音が鳴り響いている中で聞き取れなくなっているからである。
【００１１】
上記構成において、制御手段は、まず、押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って、上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力する。
【００１２】
そして、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値以下の場合には、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出し、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力する［後述する図４（ｂ）の離鍵音Ａを参照］。共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることにした。
【００１３】
他方、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出し、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する［後述する図４（ａ）の離鍵音Ｂを参照］。ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂは、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるメカニカルな音を模擬しているので、第１の離鍵楽音データのベロシティは、共鳴音の減衰とは関係なく離鍵時に発生するので、離鍵時のベロシティデータをセットすることにした。
【００１４】
このように制御されて出力される楽音データは、上記出力手段により、楽音として外部に出力することになる。
【００１５】
従って、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００１６】
本願２つ目の発明は、上記離鍵音Ａについても、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、ピアノ本体の共鳴は大きく残っており、それをシミュレートするため、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が大きく立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになる、そのような離鍵音Ａの模擬の仕方に特徴がある。
【００１７】
すなわち、第２の発明に係る電子鍵盤楽器は、
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
第２の離鍵楽音データに対し、時間経過と共にそのアタックレベルが次第に減衰するその減衰率を記憶する減衰率記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴としている。
【００１８】
上述のように、基本的な枠組み構造は、第１の発明と同じであるが、離鍵音Ａについて、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになるのを、模擬した構成である。
【００１９】
従って、上記構成にあっては、上記第１の発明と同様、制御手段は、まず、押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って、上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力する。
【００２０】
そして、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値以下の場合には、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率（後述する図１３参照）を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力する（後述する図１４参照）。共鳴音の大きい離鍵音Ａでも、打鍵（押鍵）から離鍵までの時間が離れてくると、模擬しようとしている共鳴音のアタックレベルも小さくなるので、第２の離鍵楽音データのアタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットすることにした。もちろん、共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることに変わりはない。
【００２１】
他方、上記比較手段における比較結果において、計測時間が閾値記憶手段に記憶されている閾値より長い場合は、上記第１の発明の場合と同様である。
【００２２】
このように制御されて出力される楽音データは、上記出力手段により、楽音として外部に出力することになる。
【００２３】
この場合も、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。また、離鍵音Ａの楽音データが選択される場合も、上述のように、離鍵のタイミングが、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音の上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになるのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００２４】
尚、上述のように、閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。そのため、上記閾値記憶手段に記憶される閾値は、外部から設定できるようにすると、演奏者や聴衆者に聞こえる楽音は、より好ましい自然なものになることは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２５】
以上のような本発明の構成によれば、適正な閾値が設定されることで、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵楽音データが選択され、それに押鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵楽音データが選択され、それに離鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになるので、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになるという優れた効果を奏し得る。このような効果が得られる結果、使用するオシレータの数も削減することが可能となる。
【００２６】
また第２の発明の構成によれば、計測時間が閾値以下の、共鳴音を多く含む離鍵音の楽音データが選択される場合も、離鍵のタイミングが、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子ピアノのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１０２は、システムバス１００を介して図１中に示した各部の構成を制御する。さらに後述する本発明構成の各機能実現手段（部）としても用いられる。
【００２９】
ＲＯＭ１０４は、ＣＰＵ１０２において用いられるプログラムを記憶するプログラムメモリ（図示無し）やデフォルトで後述する所定の閾値が記憶されている。
【００３０】
ＲＡＭ１０６は、ＣＰＵ１０２による制御において発生する各種パラメータやデータ等を一時的に記憶する。後述するように、デフォルトで、上記ＲＯＭ１０４には、閾値が記憶されているが、それは、一旦ＲＡＭ１０６に読み出されて、該ＲＡＭ１０６で閾値記憶部４が構成され（以後閾値の参照はこの閾値記憶部４からなされる）、後述する閾値設定部４ａにより、そこに記憶された閾値は、変更が可能となっている。
【００３１】
電子ピアノには、操作パネル１０８、鍵盤１１０などが設けられている。操作パネル１０８は、発生すべき楽音の音色を選択する音色スイッチや各種状態設定のためのスイッチ等が設けられ、さらに後述する閾値設定部４ａが設けられていて、この操作パネル１０８から設定された情報は、パネルスキャン回路１０８ａのスキャンによってその設定値が検出され、ＣＰＵ１０２に供給される。
【００３２】
鍵盤１１０は、８８鍵のキーボードからなり、各鍵には夫々タッチセンサからなる鍵盤センサ（図示無し）が設けられている。該鍵盤センサは、演奏者の鍵盤１１０に対する演奏操作を検出して、押鍵された鍵の音高を示すキーコード（音高データ）や、押鍵・離鍵に対応して楽音の発生・消音タイミングを指示するキーオン（押鍵）・キーオフ（離鍵）、鍵操作速度に対応するベロシティ（押鍵・離鍵を夫々含む）などのデータを含む鍵盤データを出力する。それらのデータをキーボードスキャン回路１１０ａで検出して、それらのデータは、システムバス１００を介してＣＰＵ１０２に供給される。
【００３３】
ＣＰＵ１０２は、上記システムバス１００でつながっている上記各回路を電子ピアノとして全体を制御すると共に、ＲＯＭ１０４から読み出されたプログラムを実行することで、後述する本発明の各部を構成する主要構成部となる。また該ＣＰＵ１０２が有するレジスタには、押鍵ベロシティをセットするレジスタ、離鍵ベロシティをセットするレジスタ、さらにタイマレジスタなどが装備されている。
【００３４】
楽音出力回路１１２は、同時に複数の発音を行なうため時分割制御されるチャンネルを備えたトーンジェネレータであって、後述する制御部６及び出力部７に相当し、複数のチャンネルすべての出力信号を累算して出力する。楽音出力回路１１２では、押鍵操作により、いずれかのチャンネルが割り当てられ、そのチャンネルにおいて押鍵操作に対応する楽音が生成される。また離鍵時に上記チャンネルとは別の離鍵音のための新たなチャンネルが確保され、そのチャンネルにおいて離鍵操作に対応する楽音が生成される。後述するように、押鍵された１つの音高に対して１つのチャンネルが割り当てられ、押鍵と共に後述する基本楽音データに基づいてその音高の楽音が１つチャンネルから出力され始め、離鍵によって、新たなチャンネルが割り当てられて、後述する離鍵音がそのチャンネルから出力される（後述するように、その時、閾値によって離鍵音ＡかＢの選択がされ、どちらか一方の音だけを生成・出力するので、使用チャンネルの節約になる）。これらの出力楽音信号は、デジタルフィルタ（図示無し）を通し、ＤＡ変換器（図示無し）でアナログ信号に変換された後、サウンドシステム１１４に入力される。サウンドシステム１１４は、アンプやスピーカ等から構成されており、ＤＡ変換器の出力信号を電子ピアノの出力として外部に発音させる。
【００３５】
波形メモリ１１２ａには、少なくとも音色データを含む各種楽音波形データを記憶する記憶素子であって、該楽音波形データ中に、後述する基本楽音データ２ａ、第１の離鍵楽音データ２ｂ及び第２の離鍵楽音データ２ｃを記憶する楽音データ記憶部２を有している。上記楽音出力回路１１２によって、該波形メモリ１１２ａに記憶されている、音色設定に対応する楽音波形データが読み出される。そして、読み出された楽音波形データに基づいて、楽音信号が生成される。前記楽音出力回路１１２は、波形メモリ１１２ａから鍵操作及び離鍵操作に対応して、楽音波形データ、即ち後述の基本楽音データ２ａと第１の離鍵楽音データ２ｂ又は第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出される。押鍵時に最初に割り当てられたチャンネルに必ず基本楽音データ２ａが出力され、また離鍵時にもう一つ新たに割り当てられたチャンネルに第１の離鍵楽音データ２ｂ又は第２の離鍵楽音データ２ｃが出力される。もちろん、読出アドレスの歩進はその音高データ（キーコード）に対応した速度で行なわれる。すなわち、音高データに対応する読出レートで波形データが読み出される。
【００３６】
図２は、本発明の実施例の基本構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、本実施例構成は、鍵盤データ出力部１と、楽音データ記憶部２と、計測部３と、閾値記憶部４と、比較部５と、制御部６と、出力部７とを有する構成である。
【００３７】
上記鍵盤データ出力部１は、上記鍵盤１１０及びキーボードスキャン回路１１０ａで構成されており、押鍵時の設定音色データ、音高データ（キーコード）、ベロシティデータと、離鍵時の設定音色データ、音高データ、ベロシティデータとを、夫々出力する。
【００３８】
上記楽音データ記憶部２は、上記波形メモリ１１２ａで構成されており、電子ピアノとしての音色毎に、楽音出力の基本となる波形データである、基本楽音データ２ａと、後述する図３の説明で示す鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データ２ｂ（離鍵音Ｂ）及び押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データ２ｃ（共鳴音Ａ）が記憶されている。両離鍵音については後述する。
【００３９】
上記計測部３は、ＣＰＵ１０２に備えられた上記タイマレジスタとクロック毎に該レジスタの値をインクリメントする該ＣＰＵ１０２内に備えられたカウンタ（図示無し）とを備えてなり、上記鍵盤データ出力部１から出力されてくる押鍵タイミング（キーオンタイミング）と離鍵タイミング（キーオフタイミング）との間の時間を計測する構成である。
【００４０】
上記閾値記憶部４は、上記ＲＯＭ１０４からデフォルトで読み出された値を記憶するＲＡＭ１０６で構成されており、任意の時間閾値を記憶する構成である。この閾値は、後述するように、閾値設定部４ａにより、演奏者が任意に変更できる構成となっている。
【００４１】
上記比較部５は、上記ＣＰＵ１０２及びＲＡＭ１０６で構成されており、離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する構成である。
【００４２】
上記制御部６は、上記楽音出力回路１１２とそれに対して読み出し命令を出すＣＰＵ１０２とで構成されており、押鍵タイミングで、その音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶部２から基本楽音データ２ａを読み出して、１のチャンネルから出力すると共に、上記比較部５の比較結果において、計測時間が閾値以下の場合（計測時間≦閾値）は、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃ（図３離鍵音Ａ）を読み出して、離鍵タイミングと共に、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃを、新たに割り当てられたもう一方のチャンネルから出力し、他方計測時間が閾値より長い場合（計測時間＞閾値）は、上記楽音データ記憶部２から第１の離鍵楽音データ２ｂ（図３離鍵音Ｂ）を読み出して、離鍵タイミングと共に、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データ２ｂを新たに割り当てられたチャンネルから出力する構成である。
【００４３】
上記出力部７は、上記楽音出力回路１１２及びサウンドシステム１１４で構成されており、上記制御部６の読み出し出力命令に従って、各チャンネル毎に夫々指示のあった楽音データを上記波形メモリ１１２ａの楽音データ記憶部２から読み出して、サウンドシステム１１４を介して楽音信号を出力する構成である。
【００４４】
図３は、上述のように、離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により読み分けられる離鍵音の音色データを示し、また図４は、同じく離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により出力される基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【００４５】
上述のように、押鍵直後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれる共鳴音は、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時に発生する離鍵音には、発生しない。これは、打鍵（押鍵）時に弦が鳴って、ピアノの筐体が共鳴することで発生する共鳴音は、打鍵直後には鳴るが、早いうちに減衰し、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した時には、その離鍵音には含まれなくなってしまうからである。
【００４６】
他方、押鍵後ある一定時間経過後に離鍵した場合に、その離鍵音に含まれるダンパー、アクション音は、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるが、押鍵直後に離鍵した場合はあまり聞き取ることが出来ない。これは、押鍵直後に離鍵した場合に鳴っている上記共鳴音の方の音量が大きく、そのアクション音などは、その共鳴音が鳴り響いている中で聞き取れなくなっているからである。
【００４７】
図３は、それに従って、打鍵（押鍵）後、上記閾値以下の短い時間で離鍵した場合に発せられる共鳴音を多く含む離鍵音Ａと、打鍵（押鍵）後、上記閾値より長い時間で離鍵した場合に発せられるアクション音を多く含む離鍵音Ｂとの状態を示している。同図のWave Selectでは、上記離鍵音Ａは共鳴音が、また上記離鍵音Ｂはアクション音が選択され、またAttack Levelでは、離鍵音ＡはLoudに、また離鍵音Ｂはmidに設定され、Decay Speedでは、離鍵音ＡはSlowに、また離鍵音ＢはFastに設定され、さらにGate Timeでは、離鍵音ＡはLongに、また離鍵音ＢはShortに設定されている。
【００４８】
また図４に示すように、押鍵タイミングでその音高データに従って、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。
【００４９】
他方その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値以下の場合（計測時間≦閾値）には、図４（ｂ）に示すように、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを読み出し、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを出力する。上述のように、この離鍵音Ａは、共鳴音が多く含まれ、その振幅は、押鍵時のベロシティデータに合わせてセットされる（共鳴音の大きい離鍵音Ａは、押鍵時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データ２ｃのベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットする）。そしてその離鍵音Ａが出力部７で放出される。
【００５０】
さらに、その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値より長い場合（計測時間＞閾値）には、図４（ａ）に示すように、上記楽音データ記憶部２から第１の離鍵楽音データ２ｂに相当する図３の離鍵音Ｂを読み出し、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データ２ｂに相当する図３の離鍵音Ｂを出力する。上述のように、この離鍵音Ｂは、アクション音が多く含まれ、その振幅は、離鍵時のベロシティデータに合わせてセットされる（ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂは、押鍵からある程度時間が経過して音が小さくなってから離鍵した場合に聞こえるメカニカルな音を模擬する音しているので、第１の離鍵楽音データ２ｂのベロシティは、離鍵時のベロシティデータをセットする）。そしてその離鍵音Ｂが出力部７で放出される。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、閾値記憶部４に記憶される閾値をどのような値に設定するかがキーとなり、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合は、共鳴音の大きい離鍵音Ａの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る離鍵音Ｂの楽音データが選択されて、離鍵音として鳴ることになる。その設定の仕方によって、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００５２】
本実施例構成では、上記操作パネル１０８にある上記閾値設定部４ａにより、その値を外部から変えることが出来るようになっている。該閾値設定部４ａは、直線可変抵抗器で構成されていて、その抵抗値の設定をパネルスキャン回路１０８ａが読み取って、閾値記憶部４に記憶させるようになっている。
【００５３】
図５〜図１１までは、上記電子ピアノにおける各処理のフローチャートである。
【００５４】
そのうち、図５は、該電子ピアノのメイン処理のフローチャートである。まず、電源がＯＮされると、初期化が行われる（ステップＳ１００）。その後イベントが発生しているか否かがチェックされ（ステップＳ１０２）、イベントがなければ（ステップＳ１０２；Ｎ）、同じくステップＳ１０２の最初に復帰する。
【００５５】
他方イベントがあれば（ステップＳ１０２；Ｙ）、イベント処理に移行し（ステップＳ１０４）、その後ステップＳ１０２に復帰する。
【００５６】
図６は、上記図５のステップＳ１０４のイベント処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、そのイベントがキーイベントか否かがチェックされる（ステップＳ２００）。キーイベントであれば（ステップＳ２００；Ｙ）、キーイベント処理に移行する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
他方キーイベントでなければ（ステップＳ２００；Ｎ）、さらにそのイベントがパネルイベントか否かがチェックされる（ステップＳ２０４）。パネルイベントでなければ（ステップＳ２０４；Ｎ）、イベント処理を終え、メイン処理のステップＳ１０２に復帰する。反対にパネルイベントであれば（ステップＳ２０４；Ｙ）、パネル処理が実行され（ステップＳ２０６）、その後メイン処理のステップＳ１０２に復帰する。このパネル処理（ステップＳ２０６）として、操作パネル１０８のパネルイベントがスキャンされる。その中には上記閾値設定部４ａのパネル設定操作のスキャンも含まれる。キーイベント処理（ステップＳ２０２）或いはパネル処理（ステップＳ２０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００５８】
図７は、上記図６のステップＳ２０２のキーイベント処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、各種のスイッチ（ＳＷ）がスキャンされる（ステップＳ３００）。そして、鍵盤１１０の鍵に対して押鍵があったか否かがチェックされる（ステップＳ３０２）。押鍵があれば（ステップＳ３０２；Ｙ）、押鍵処理がなされる（ステップＳ３０４）。反対に押鍵でなければ（ステップＳ３０２；Ｎ）、離鍵処理が行われる（ステップＳ３０６）。押鍵処理（ステップＳ３０６）或いは離鍵処理（ステップＳ３０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００５９】
図８は、図７のステップＳ３０４の押鍵処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、押鍵時のベロシティデータがレジスタＡにセットされる（ステップＳ４００）。そしてその際、タイマレジスタＢ（計測部３のレジスタ）に０がセットされる（ステップＳ４０２）。その後タイマ（計測部３）のカウントがスタートとなり（ステップＳ４０４）、発音が行われる（ステップＳ４０６）。以上の発音処理（ステップＳ４０６）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６０】
図９は、図７のステップＳ３０６の離鍵処理のフローチャートである。同図に示すように、まず、基本楽音データ２ａの消音処理がなされる（ステップＳ５００）。そして、上記タイマ（計測部３）のカウントが停止される（ステップＳ５０２）。その時のタイマレジスタの値が閾値記憶部４に記憶されている閾値以下か否かがチェックされる（ステップＳ５０４）。
【００６１】
タイマレジスタの値が閾値以下の場合（ステップＳ５０４；Ｙ）、離鍵音Ａ、即ち第２の離鍵楽音データ２ｃが読み出され、その発音処理が実行される（ステップＳ５０６）。
【００６２】
反対にタイマレジスタの値が閾値より大きい場合（ステップＳ５０４；Ｎ）、離鍵音ｂ、即ち第１の離鍵楽音データ２ｂが読み出され、その発音処理が実行される（ステップＳ５０８）。
【００６３】
離鍵音Ａ発音処理（ステップＳ５０６）或いは離鍵音Ｂ発音処理（ステップＳ５０８）が終了したら、図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６４】
図１０は、上記図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。同図に示すように、第２の離鍵楽音データ２ｃのベロシティに、押鍵時のベロシティデータがセットされ、第２の離鍵楽音データ２ｃ、即ち離鍵音Ａが発音される（ステップＳ６００）。その後図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６５】
図１１は、上記図９のステップＳ５０８の離鍵音Ｂ発音処理のフローチャートである。同図に示すように、第１の離鍵楽音データ２ｂのベロシティに、離鍵時のベロシティデータがセットされ、第１の離鍵楽音データ２ｂ、即ち離鍵音Ｂが発音される（ステップＳ７００）。その後、上記図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００６６】
以上詳述した本実施例構成によれば、押鍵から離鍵までの計測時間が閾値以下の場合（即ち押鍵後早いうちに離鍵がなされた場合）は、共鳴音の大きい第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が選択され、それに押鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになり、反対に押鍵から離鍵までの計測時間が閾値より長い場合（即ち押鍵後所定の時間が経ってから離鍵がなされた場合）は、共鳴音がほとんどなく、ダンパー、アクション音が基本的に鳴る第１の離鍵楽音データ２ｂ（離鍵音Ｂ）が選択され、それに離鍵時のベロシティデータがセットされて、離鍵音として鳴ることになるので、鳴っている音に違和感が無く、自然な離鍵音が聞こえるようになる。その場合、上記閾値設定部４ａにより、上記閾値の設定値をどのような値に設定するかがキーとなり、自然な離鍵音が聞こえるか否かがその閾値によって決まることになる。
【実施例２】
【００６７】
図１２は、本発明の第２実施例に係る電子ピアノの基本構成を示す機能ブロック図である。該電子ピアノのハードウェア構成は、実施例１と同じなので省略する。また本実施例の機能ブロック構成も、実施例１と共通構成があり、同一構成については、同一番号が付与されていて、その詳細については、割愛する。
【００６８】
同図において、実施例１との構成の違いは、減衰率記憶部８が設けられ、また上記比較部５の比較結果で、計測時間が閾値以下の場合における制御部６の制御について、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が、且つ上記減衰率記憶部８より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率（後述する図１３に示すように、本実施例では閾値までにある押鍵時間として、その減衰率を対応させている）が、共に読み出されて、離鍵と共に、基本楽音データ２ａを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率が乗算されてセットされ且つベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされたところの第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）が出力されることにある。
【００６９】
上述のように、上記離鍵音Ａについても、離鍵のタイミングによって、押鍵（打鍵）時により近ければ近いほど、離鍵音エンベロープの立ち上がりに当たる離鍵音Ａのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵のタイミングが、押鍵から経過して閾値の時間により近づけば、上記離鍵音Ａのアタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくことになる、そのような離鍵音Ａの模擬の仕方に特徴がある。
【００７０】
もちろん、上記比較部５における比較結果において、計測時間が閾値記憶部４に記憶されている閾値より長い場合は、上記実施例１の場合と同様である。
【００７１】
従って、上記構成にあっては、上記実施例１の場合と同様、制御部６による制御により、押鍵タイミングでその音高データに従って、基本楽音データ２ａが読み出されて、ベロシティが押鍵時ベロシティデータにセットされ、その音高に対して割り当てられたチャンネルを介して、出力部７でその楽音が放出される。
【００７２】
他方その離鍵タイミングについて、上記比較部５における比較結果において、計測時間が上記閾値以下の場合（計測時間≦閾値）には、上記楽音データ記憶部２から第２の離鍵楽音データ２ｃに相当する図３の離鍵音Ａを、且つ上記減衰率記憶部８より図１３に示す押鍵時間（計測時間から閾値までの残り時間に対応）に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵タイミングで、上記チャンネルの基本楽音データ２ａを減衰させつつ、そのペアのもう一方のチャンネルにおいて、アタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）を出力する。共鳴音の大きい離鍵音Ａでも、打鍵（押鍵）から離鍵までの時間が離れてくると、模擬しようとしている共鳴音のアタックレベルも小さくなるので、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットすることにした。もちろん、共鳴音の大きい離鍵音Ａは、打鍵（押鍵）時になる弦の音に共鳴して鳴る音を模擬しているので、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のベロシティは、押鍵時のベロシティデータをセットすることに変わりはない。
【００７３】
図１３は、上述した減衰率記憶部８の押鍵時間（押鍵タイミングから離鍵タイミングまでの間の時間）に対応する第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタック部分の減衰率を記憶したテーブルを示す説明図である。同図に示すように、押鍵時間が経てば経つほど、減衰率も大きくなり、従って、離鍵音Ａのアタックレベルが小さくなることが分かる。
【００７４】
他方、本実施例の処理フローも、基本的に図５〜図１１と同じであるが、図１０の離鍵音Ａ発音処理だけが、離鍵音Ａのアタックレベルにつき読み出された減衰率を乗算してセットすることにしたので、その分の処理が加わったため、図１４に示すフローチャートに変更される。
【００７５】
即ち、上記図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理において、第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタックレベルにつき読み出された減衰率が乗算されてセットされ（ステップＳ８００）、さらにそのベロシティについて、押鍵時のベロシティデータがセットされ、第２の離鍵楽音データ２ｃ、即ち離鍵音Ａが発音される（ステップＳ８０２）。その後図５のメイン処理におけるステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返すことになる。
【００７６】
以上説明した本実施例構成によれば、計測部３によって計測された計測時間が閾値以下の、共鳴音を多く含む離鍵音Ａの第２の楽音データ２ｃが選択される場合に、離鍵タイミングが、押鍵（打鍵）タイミングにより近ければ近いほど、離鍵音Ａのエンベロープのアタック部分が急激に立ち上がって、より大きな共鳴音となって次第に減衰していくのに対し、逆に離鍵タイミングが、押鍵タイミングから経過して閾値の時間により近づけば、離鍵音Ａの上記アタック部分は、経過した分だけ減衰して立ち上がる、共鳴音となり、さらに減衰していくのを模擬しているので、より自然な離鍵音が聞こえるようになる。
【００７７】
尚、本発明の電子鍵盤楽器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の電子鍵盤楽器は、電子ピアノだけでなく、鍵盤を備えた電子楽器であれば良く、例えばシンセサイザーや電子オルガンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子ピアノのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の基本構成を示す機能ブロック図である。
【図３】離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により読み分けられる離鍵音の音色データを示す説明図である。
【図４】離鍵タイミングにおいて、計測部３で計測された計測時間が閾値記憶部４に記憶された閾値以下か、或いはその値より大きいかにより、上記制御部６の命令により出力される基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【図５】電子ピアノのメイン処理のフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１０４のイベント処理のフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２０２のキーイベント処理のフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ３０４の押鍵処理のフローチャートである。
【図９】図７のステップＳ３０６の離鍵処理のフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。
【図１１】図９のステップＳ５０８の離鍵音Ｂ発音処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施例に係る電子ピアノの基本構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】減衰率記憶部８の押鍵時間（押鍵タイミングから離鍵タイミングまでの間の時間）に対応する第２の離鍵楽音データ２ｃ（離鍵音Ａ）のアタック部分の減衰率を記憶したテーブルを示す説明図である。
【図１４】実施例２におけるステップＳ５０６の離鍵音Ａ発音処理のフローチャートである。
【図１５】従来例において実施されていた基本楽音データと離鍵楽音データのエンベロープ波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 鍵盤データ出力部
２ 楽音データ記憶部
２ａ 基本楽音データ
２ｂ 第１の離鍵楽音データ
２ｃ 第２の離鍵楽音データ
３ 計測部
４ 閾値記憶部
４ａ 閾値設定部
５ 比較部
６ 制御部
７ 出力部
８ 減衰率記憶部
１００ システムバス
１０２ ＣＰＵ
１０４ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０８ 操作パネル
１０８ａ パネルスキャン回路
１１０ 鍵盤
１１０ａ キーボードスキャン回路
１１２ 楽音出力回路
１１２ａ 波形メモリ
１１４ サウンドシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項２】
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
第２の離鍵楽音データに対し、時間経過と共にそのアタックレベルが次第に減衰するその減衰率を記憶する減衰率記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項３】
上記閾値記憶手段に記憶される閾値は、外部から設定できることを特徴とする請求項１又は２記載の電子鍵盤楽器。
【請求項１】
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットした第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項２】
押鍵時ベロシティデータと、離鍵時ベロシティデータ及び音高データを少なくとも出力する鍵盤データ出力手段と、
共通する基本楽音データと、該基本楽音データとは別に鍵盤アクション音を含む第１の離鍵楽音データと、同じく上記基本楽音データとは別に押鍵直後に離鍵した場合の本来鳴るはずの共鳴音を含む第２の離鍵楽音データとを夫々記憶する楽音データ記憶手段と、
押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手段と、
任意の時間閾値を記憶する閾値記憶手段と、
第２の離鍵楽音データに対し、時間経過と共にそのアタックレベルが次第に減衰するその減衰率を記憶する減衰率記憶手段と、
離鍵時に上記計測時間と上記閾値とを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、
押鍵と共に上記音高データ及び押鍵時ベロシティデータに従って上記楽音データ記憶手段から基本楽音データを読み出して出力すると共に、上記比較結果において、計測時間が閾値以下の場合は、上記楽音データ記憶手段から第２の離鍵楽音データを、且つ上記減衰率記憶手段より計測時間から閾値までの残り時間に従って割り出される減衰率を、共に読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、アタックレベルにつき読み出された減衰率を用いながら演算してセットし且つベロシティを押鍵時ベロシティデータにセットしたところの第２の離鍵楽音データを出力し、他方計測時間が閾値より長い場合は、上記楽音データ記憶手段から第１の離鍵楽音データを読み出して、離鍵と共に、基本楽音データを減衰させつつ、ベロシティを離鍵時ベロシティデータにセットした第１の離鍵楽音データを出力する制御手段と、
上記制御手段から出力される楽音データに従って、楽音を出力する出力手段と
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。
【請求項３】
上記閾値記憶手段に記憶される閾値は、外部から設定できることを特徴とする請求項１又は２記載の電子鍵盤楽器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１９１３５２（Ｐ２０１１−１９１３５２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５３６２（Ｐ２０１０−５５３６２）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
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