JP3758278B2

JP3758278B2 - Volume data converter

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Publication number: JP3758278B2
Application number: JP04406097A
Authority: JP
Inventors: 潤山本
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: JPH09292883A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、楽音を機械的、電気的あるいは電子的に発生する装置において音量を示すデータを変換し、これによって、ダイナミックレンジを自由に設定するとともに、音量を自由に設定できるようにした音量データ変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より楽音を電子的に発生するようにした楽器が種々提供されている。たとえば電子楽器は、鍵盤の鍵の動作をセンサで計測し、押鍵速度に対応した音量を有する楽音を電子的に発生するようになっている。また、最近では、消音演奏ピアノと呼ばれる鍵盤楽器が提供されている。この消音演奏ピアノは、押鍵により回動するハンマを弦に当たる直前で跳ね返し、打弦音を発生させない代わりに楽音を電子的に発生するようになっている。この場合も、押鍵時の鍵の動作をセンサで計測して演奏データを作成し、演奏データに基づいて押鍵速度に対応した音量の楽音を電子音源から発生するようになっている。さらに、主として練習用に用いられるものであるが、ピアノのアクションその他のメカニズムを備えているが弦を有しておらず、押鍵したときにハンマで被打撃体を打撃するようにした鍵盤楽器も提供されている。このような鍵盤楽器においても、例えば被打撃体に設けた感圧素子などによってハンマによる打撃の強さを検出し、打撃の強さに対応した音量の楽音を電子的あるいは電気的に発生するようになっている。
【０００３】
ところで、アコーステックピアノなどの自然楽器では、押鍵速度と音量とがリニアに対応していないし、押鍵速度と音量との関係もそれぞれの鍵毎に異なっている。このため、消音演奏ピアノのような鍵盤楽器では、計測された押鍵速度から出力すべき音量のデータを求める変換テーブルを各鍵毎にメモリに記憶しておき、押鍵毎に変換テーブルを参照して音量のデータを発生するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単純に押鍵速度と音量との関係を設定するだけでは、アコーステックピアノの演奏感を得ることはできない。なぜならば、アコーステックピアノのダンパは、高音側から低音側へ移るに従って重量が重くなっていくが、上述した練習用のピアノでは、ダンパを有していないため、押鍵したときの抵抗がアコーステックピアノの場合よりも小さく、しかも、押鍵時の抵抗の違いは低音側へいくに従って大きくなる。このため、アコーステックピアノと同じような感覚で演奏を行うと、押鍵速度が低音側でより早くなってしまい、音量が大きくなってしまうのである。このため、変換テーブルで設定した音量がアコーステックピアノの音量となかなか合わないことが多く、また、演奏する人によって演奏したときの感じ方が異なるため、製品化にあたって音量を決めるのが難しいという事情があった。
【０００５】
もっとも、消音演奏ピアノも練習用のピアノもボリュームツマミを有していて、音量の調節は可能となっている。しかしながら、そのようなボリュームツマミは、全ての音の音量を均等に上下させるものであるから、ダイナミックレンジを全体的に上下させるに過ぎない。したがって、ボリュームツマミでは、個々の押鍵に対する音量を設定することができないのは勿論のこと、音量を絞ると大きな音が出にくくなってしまうという欠点がある。また、楽譜を追いながら押鍵してゆく譜読みを行う際には、音の強弱が付かない方がやり易いという事情もある。
【０００６】
さらに、自動演奏ピアノにおいては、音量を絞ると、中低音に比べて高音が目立たなくなってしまうという問題がある。すなわち、高音部の弦は中低音部のものに比べて短く、ある程度以上の強度（速度）で打弦しないと十分に響かないので、音量を絞った状態では楽曲の高音部分が聞こえ難くなることがあるのである。なお、自動演奏ピアノに限らず、同一のピアノにおける低音部の音量と高音部の音量とのアンバランスは存在し得る。例えば、同一のピアノであっても、特定の音域では打鍵速度に比べて大きな音が出るが、別の特定の音域では打鍵速度に比べて小さな音しか出ないということがあり、このような場合には、元の演奏のニュアンスを損なわずに演奏データを再生することは困難となる。
【０００７】
また、端的には、アップライトピアノにおける低音部と高音部とのバランスと、コンサートグランドピアノにおける上記バランスとの差異が挙げられるが、このような差異が演奏データを記録するピアノと演奏データを再生するピアノとの間に存在すると、元の演奏のニュアンスを損なわずに演奏データを再生するのは困難となる。なお、上記差異は、同一種類のピアノにおいても個体差として存在し得るものであるし、同一のピアノであっても経年変化により生じる虞がある。
【０００８】
よって、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ダイナミックレンジと音量を自由に設定することができる音量データ変換装置を提供することを第１の目的とし、音域に対する音量のバランスを自由に設定することができる音量データ変換装置を提供することを第２の目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の音量データ変換装置は、音量データと音高データとが組で入力され、音量データの入力値を変換特性に従って音量情報に変換し、該音量情報を出力する音量データ変換装置であって、上記音量データの入力値の少なくとも３つの値に対する出力値を設定する操作部と、前記操作部で設定された出力値どうしの間を補間して変換特性を設定する変換特性設定部と、前記音高データの複数の入力値について、前記出力値に対する補正量を設定するキースケーリング用操作部と、前記キースケーリング用操作部で設定された補正量どうしの間を補間して音高データについての変換特性を設定するキースケーリング用変換特性設定部と、前記変換特性設定部で設定された前記変換特性と、前記キースケーリング用変換特性設定部で設定された前記音高データについての変換特性とに基づいて前記音量データを前記音量情報に変換し、該音量情報を出力する音量データ変換部とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の音量データ変換装置によれば、操作部により少なくとも３つの入力値対する出力を設定することにより、出力どうしの間が補間されて変換特性が設定される。
【００１７】
さらに加えて、キースケーリング用操作部によって、音高データの複数の入力値について、出力値に対する補正量を設定することにより、補正量どうしの間が補間されて音高データについての変換特性が設定される。この変換特性と音量データに対する変換特性とに基づいて音量データ変換部が音量情報を出力するから、音量データと音高データとの組が入力されると、操作部およびキースケーリング用操作部での入力に対応した音量の楽音が発生される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（１）第１実施形態の構成
以下、この発明の第１実施形態を図１ないし図９を参照しながら説明する。この第１実施形態は、本発明を消音演奏ピアノに適用したものである。図１は鍵盤の下側の構成を示す図である。図１に示すように、鍵１０の下側には、シャッタＫＳが設けられており、このシャッタＫＳに対向する棚板１１の上面には、キーセンサＫＳＥが設けられている。キーセンサＫＳＥには上下方向に所定距離隔てて光センサが設けられており（図示略）、鍵１０が押下されると、はじめに上方の光センサが遮光され、次いで、下方の光センサが遮光される。逆に、離鍵時には、まず下方の光センサが受光状態になり、ついで、上方の光センサが受光状態になる。この第１実施形態においては、キーセンサＫＳＥの出力信号に基づいて押鍵速度を示すキーベロシティを検出するようになっている。
【００１９】
次に、図２は、この第１実施形態におけるコントローラ１００の構成を示すブロック図であり、図示のコントローラ１００は、キーセンサＫＳＥの遮光状態から押離鍵タイミングおよび押鍵速度を検出し、これに基づいてＭＩＤＩデータを発生する。図２において、１０１は装置各部を制御するＣＰＵである。１０２はＣＰＵ１０１において用いられるプログラムが記憶されているＲＯＭであり、１０３は各種データが一時記憶されるＲＡＭである。ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１が行う制御に使用される制御データの記憶エリアとして使用される。１０４は各種操作子から構成されたパネルスイッチ部であり、ダイナミックレンジの設定等を行うためのボリュームスイッチ１１０を有している。
【００２０】
次に、１０５は、センサインターフェイスであり、各キーセンサＫＳＥに対応して設けられている光センサの受光状態に応じた信号をＣＰＵ１０１に出力する。この場合、ＣＰＵ１０１は、センサインターフェイス１０５から供給される信号に基づいて、いずれの鍵が操作されたかを認識するとともに、遮光タイミングから打鍵速度Ｈｖを算出する。また、ＣＰＵ１０１は、キーセンサＫＳＥの信号をセンサインターフェイス１０５から受けると、これに基づいてキーオンおよびキーオフタイミングを認識する。そして、ＣＰＵ１０１は、それらの演奏データから各イベントのＭＩＤＩデータを発生する。
【００２１】
１０６は、音源回路であり、ＣＰＵ１０１から供給されるＭＩＤＩデータに応じた楽音信号を合成する回路である。音源回路１０６は、アコーステックピアノと同様の楽音波形を記憶するとともに、他の楽器の楽音波形も記憶している。音色の選択は、操作パネル１０４内の各種スイッチによって行われ、指定された音色に対応する楽音波形が選択される。この音源回路１０６で作成された楽音信号は、スピーカＳＰまたはヘッドホンＨＨに供給されて楽音として発せられる。
【００２２】
次に、１２０は音量データ変換回路であり、これと上記ボリュームスイッチ１１０とによって第１実施形態の音量データ変換装置を構成している。音量データ変換装置は、ＣＰＵ１０１から供給されるＭＩＤＩデータのうち、押鍵速度を示すキーベロシティをボリュームスイッチ１１０の設定に応じて変換し、音源回路１０６に出力し、他のＭＩＤＩデータについては何ら変換を施すことなく音源回路１０６に出力するようになっている。以下、音量データ変換装置の構成について説明する。
【００２３】
図４はボリュームスイッチ１１０を示す平面図である。図４に示すように、ボリュームスイッチ１１０には、図中上下方向に移動自在な複数のスライドキー（操作部、変換特性入力部）１１１ａ，…１１１ｇを有している。ここで、アコーステックピアノで発音され得る最小の音量（ピアニシモ）の楽音を発する押鍵がなされたときのキーベロシティは（０１）とされ、キーベロシティ（０１）を下回るような速度で押鍵がなされた場合には、ＣＰＵ１０１はキーベロシティを出力しない。
【００２４】
そして、最も左側のスライドキー１１１ａ（以下、このスライドキーをピアニシモ設定キー（ダイナミックレンジ入力部）とも称する）の位置を調整することにより、供給されるキーベロシティ（０１）に対して、出力するキーベロシティの大きさを自由に設定することができるようになっている。たとえば、図４に示す状態では、ピアニシモ設定キー１１１ａは（０１）に合わされており、キーベロシティ（０１）が音量データ変換回路１２０に入力されると、音量データ変換回路１２０はキーベロシティ（０１）を出力し、その結果、音源回路１０６からは音量の最も小さい楽音が発生させられる。また、図４に示す状態からピアニシモ設定キー１１１ａを上げて（０１）よりも大きい値に合わせると、キーベロシティ（０１）の入力に対して出力されるキーベロシティは、ピアニシモ設定キー１１１ａが指示する値と同じ値となる。その結果、音源回路１０６が発生する楽音の音量は、ピアニシモ設定キー１１１ａが指示する値に対応した大きさとなる。このように、ピアニシモ設定キー１１１ａは、音源回路１０６へ出力するピアニシモのキーベロシティを設定する機能を有している。
【００２５】
また、アコーステックピアノで発音される最大の音量（フォルテシモ）の楽音を発する押鍵がなされたときのキーベロシティは（７Ｆ）とされ、キーベロシティ（７Ｆ）を上回る速度で押鍵がなされた場合には、ＣＰＵ１０１は、キーベロシティ（７Ｆ）を出力する。そして、最も右側のスライドキー１１１ｇ（以下、このスライドキーをフォルテシモ設定キー（ダイナミックレンジ入力部）とも称する）の位置を調整することにより、供給されるキーベロシティ（７Ｆ）に対して、出力するキーベロシティの大きさを自由に設定することができるようになっている。
【００２６】
たとえば、図４に示す状態では、フォルテシモ設定キー１１１ｇは（７Ｆ）に合わされており、キーベロシティ（７Ｆ）が音量データ変換回路１２０に入力されると、音量データ変換回路１２０は、キーベロシティ（７Ｆ）を出力する。その結果、音源回路１０６からは音量の最も大きい楽音が発生する。また、図４に示す状態からフォルテシモ設定キー１１１ｇを下げて（７Ｆ）よりも小さい値に合わせると、キーベロシティ（７Ｆ）の入力に対して出力するキーベロシティの値はフォルテシモ設定キー１１１ａが指示する値と同じ値となる。その結果、音源回路１０６が発生する楽音の音量は、フォルテシモ設定キー１１１ｇが指示する値に対応した大きさとなる。このように、フォルテシモ設定キー１１１ｇは、音源回路１０６へ出力するフォルテシモのキーベロシティを設定する機能を有している。
【００２７】
以上のように、ピアニシモ設定キー１１１ａとフォルテシモ設定キー１１１ｇにより、音源回路１０６に出力するキーベロシティのダイナミックレンジを設定するようになっている。そして、設定されたダイナミックレンジ内における各楽音の音量は、スライドキー１１１ｂ〜１１１ｆ（以下、これらを変換特性入力キー（変換特性入力部）とも称する）によって自由に設定可能となっている。
【００２８】
変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆは、ＣＰＵ１０１から供給されるキーベロシティのうち、（０１），（２０），（４０），（６０）および（７Ｆ）の出力をそれぞれ設定するものである。たとえば、変換特性入力キー１１１ｃは、キーベロシティ（２０）の入力に対する出力を設定するためのもので、これを上下方向へ移動させることにより、出力するキーベロシティの値を増減するようになっている。
【００２９】
図４に示すように、ピアニシモ設定キー１１１ａとフォルテシモ設定キー１１１ｇで設定したキーベロシティのダイナミックレンジが最大であって、スライドキー１１１ｂ〜１１１ｆが最小値から最大値まで直線上に位置しているとき、入力したキーベロシティ（０１）〜（７Ｆ）に対して出力するキーベロシティは、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆが指示する値と同じになる。ここで、ピアニシモ設定キー１１１ａおよびフォルテシモ設定キー１１１ｇが、図４に示す状態から上方または下方へ移動させられると、入力されたキーベロシティ（０１）〜（７Ｆ）に対して出力するキーベロシティが変更される。なお、これについては第１実施形態の動作の説明で詳述する。
【００３０】
そして、音量データ変換回路１２０の変換テーブル作成部（変換特性設定部）１２１は、上記したピアニシモ設定キー１１１ａ〜フォルテシモ設定キー１１１ｇが指示する値に対応する変換テーブルを作成し、この変換テーブルをメモリ１２２に記憶させる。音量データ変換部１２３には、ＣＰＵ１０１からキーベロシティを含むＭＩＤＩデータが出力され、音量データ変換部１２３は、メモリ１２２に記憶した変換テーブルを参照し、入力されたキーベロシティに対応するキーベロシティを読み出して音源回路１０６に出力する。
【００３１】
（２）第１実施形態の動作
Ａ．変換特性の設定
まず、音量データ変換装置によって変換特性を設定する動作について説明する。図４に示す状態では、ピアニシモ設定キー１１１ａは（０１）に合わせられ、フォルテシモ設定キー１１１ｇは（７Ｆ）に合わせられている。また、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆは、（０１），（２０），（４０），（６０），（７Ｆ）にそれぞれ合わせられている。したがって、音量データ変換装置から出力されるキーベロシティは、それぞれ（０１），（２０），（４０），（６０），（７Ｆ）となり、直線的に増加する。
【００３２】
変換テーブル作成部１２１は、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆが指示する値に基づいて変換テーブルを作成する。まず、入力されるキーベロシティをＸ軸、出力するキーベロシティをＹ軸とし、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆが指示する値（０１），（２０），（４０），（６０），（７Ｆ）どうしを線分で結んだときのＹ座標を、Ｘ座標の（０１）から始めて「１」刻みで求める。こうして作成される変換テーブルは、図４に一点鎖線で示すように、入力されるキーベロシティ（０１）〜（７Ｆ）に対して、出力するキーベロシティが（０１）から（７Ｆ）まで直線的に変化するものとなる。そして、変換テーブル作成部１２１は、Ｘ座標とＹ座標とが対になった変換テーブルをメモリ１２２に記憶させる。
【００３３】
変換テーブル作成部１２１が行う上記変換テーブルの作成方法は一例であり、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆが指示する値に基づいて、例えば次のような方法でも変換テーブルを作成することができる。
▲１▼まず、変換特性入力キー１１１ｇと変換特性入力キー１１１ａの設定値の差分の絶対値をとる。
▲２▼次に、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆの設定位置につき、ダイナミックレンジすなわちキーベロシティ（７ｆ）−（０１）に対する割合を求める。▲３▼上記▲１▼と▲２▼を乗算して、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆの変換後のベロシティを求める。
▲４▼４次関数に、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆの入力値（０１），（２０），（４０），（６０），（７Ｆ）と上記▲３▼で求められた各ベロシティを入力して係数を求める。
▲５▼入力ベロシティを（０１）から１ずつ増やしながら上記▲４▼で求めた４次関数に入力して、変換テーブルを作成する。
【００３４】
この場合、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆを右下がりに設定すれば、入力値が小さいと出力値が大きくなり、逆に入力値が大きいと出力値が小さくなるといった変換もできる。このとき、ダイナミックレンジは、変換特性入力キー１１１ａ，１１１ｇによって決まるが、キー１１１ａの設定位置をキー１１１ｇの設定位置よりも大きくするよりは、キー１１１ｇの設定位置をキー１１１ａの設定位置よりも大きくする方が感覚的に設定しやすい。このような設定を行うために、上記▲１▼で絶対値をとるようにしている。なお、４次関数は、入力値の数、すなわちこの場合は（０１），（２０），（４０），（６０），（７Ｆ）の５つから１を引いた次数から成立するもので、入力値の数に応じてｎ−１次の関数が用いられる。この変換テーブルの作成方法によれば、より正確な変換テーブルの作成が行われる。
【００３５】
Ｂ．消音演奏の動作
鍵１０が押下されると、鍵１０の動作は次のようにしてキーセンサＫＳＥにより検出される。鍵１０が下降すると鍵１０に取り付けたシャッタＫＳがキーセンサＫＳＥの上方の光センサを遮光し、次いで、下方の光センサを遮光する。そして、このキーセンサＫＳＥの出力信号に基づいて、ＣＰＵ１０１はキーベロシティを検出する。
【００３６】
なお、ＣＰＵ１０１は、キーセンサＫＳＥの下方の光センサが遮光されたタイミングによってキーオンタイミングを検出し、上方の光センサが遮光されてから受光状態になったタイミングによってキーオフタイミングを検出する。そして、これらキーオンタイミングおよびキーオフタイミングと上記キーベロシティによってＭＩＤＩデータが構成されている。このＭＩＤＩデータは音量データ変換部１２３に供給され、音量データ変換部１２３は、メモリ１２２に記憶させた変換テーブルを参照する。
【００３７】
入力されるキーベロシティは、（０１）から（７Ｆ）までのうち「１」刻みでいずれかの値を有している。音量データ変換部１２３は、入力されたキーベロシティの値に対応するキーベロシティの値を変換テーブルから読み出し、ＭＩＤＩデータのキーベロシティを読み出した値に書き替えて音源回路１０６に出力する。これにより、音源回路１０６が発生する楽音の音量は、変換特性入力キー１１１ｂ，…が指示する値に対応するものとなる。
【００３８】
Ｃ．変換特性の変更
次に、図４に示す状態からフォルテシモ設定キー１１１ｇを（７Ｆ）から下降させて、（６０）に合わせて消音演奏を行う場合について説明する（図５参照）。この場合、フォルテシモ設定キー１１１ｇが（６０）に設定されているため、入力されたキーベロシティ（７Ｆ）に対して出力するキーベロシティは（６０）となる。そして、変換テーブル作成部１２１は、図５に一点鎖線で示すように、出力するキーベロシティが（０１）から（６０）まで直線的に変化する変換テーブルを作成する。
【００３９】
したがって、音源回路１０６から発生させられる楽音のダイナミックレンジはやや狭くなり、かつ、大きい音がでにくくなるとともに、音量感が少し小さめとなる。しかしながら、そのような演奏が好まれる場合もある。たとえば、クラブやバーでピアノの演奏を行う場合には、音量を押さえたひかえめの演奏の方が好まれる。
【００４０】
次に、図５に示す状態からピアニシモ設定キー１１１ａを（０１）から上昇させて（２０）に合わせて消音演奏を行う場合について説明する（図６参照）。この場合には、フォルテシモ設定キー１１１ｇが（６０）に、ピアニシモ設定キー１１１ａが（２０）に合わせられているため、入力されたキーベロシティ（０１）および（７Ｆ）に対して出力されるキーベロシティは（２０）および（６０）となる。そして、変換テーブル作成部１２１は、図６に一点鎖線で示すように、出力するキーベロシティが（２０）から（６０）まで直線的に変化する変換テーブルを作成する。
【００４１】
したがって、音源回路１０６から発生させられる楽音のダイナミックレンジはさらに狭くなり、かつ、小さい音が出にくくなる。よって、この場合の演奏は、あまり抑揚のないものとなるが、演奏する曲によってはその方が雰囲気の出る場合がある。たとえば、ジャズピアノやラグタイムピアノあるいはバッハの曲を演奏する場合には、抑揚のない方が好まれる。
【００４２】
次に、図７は変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆを曲線状に配列した例を示す。この場合、変換テーブル作成部１２１は、まず、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆが指示するキーベロシティどうしを線分で結んだときのＹ座標を、Ｘ座標の（０１）から始めて「１」刻みで求める。この場合、各線分は折れ線状をなす。次に、変換テーブル作成部１２１は、Ｘ座標を変化させたときにＹ座標の変化率が連続するようにＹ座標の値を補正する。これにより、Ｙ座標は曲線をなすように変化する。
【００４３】
次に、変換テーブル作成部１２１は、ピアニシモ設定キー１１１ａおよびフォルテシモ設定キー１１１ｇの設定に基づいて上記Ｙ座標をさらに補正する。すなわち、図７に示すように、変換特性入力キー１１１ｆは（７Ｆ）を指示しているのに対し、フォルテシモ設定キー１１１ｇは（４Ａ）を指示している。そこで、出力するキーベロシティの最大値が（４Ａ）となるようにＹ座標をさらに補正する。この補正に際しては、Ｘ座標が（０１）のときのＹ座標（１８）を固定したまま、Ｙ座標の変化率を減少させてＹ座標がなす曲線の勾配を小さくし、Ｘ座標が（７Ｆ）のときにＹ座標が（４Ａ）となるようにする。図中一点鎖線はそのようにして補正したＹ座標がなす曲線を示すもので、そのときのＸ座標とＹ座標の対を変換テーブルとする。
【００４４】
なお、図７に示すボリュームスイッチ１１０の設定では、全体的に音量が小さく、しかも、ダイナミックレンジも狭い。したがって、音量の大きい音が出にくく音量感も小さめとなるが、譜読みを行うときには音量の大小に紛らわされることが少ないので便利である。
【００４５】
次に、図８は、変換特性入力キー１１１ｂがピアニシモ設定キー１１１ａが指示する値よりも大きな値を指示し、変換特性入力キー１１１ｆがフォルテシモ設定キー１１１ｇが指示する値よりも小さい値を指示している例である。この例では、変換テーブル作成部１２１は、まず、前述したと同様にして、曲線をなすＹ座標を求める。次に、出力するキーベロシティの最大値がフォルテシモ設定キー１１１ｇが指示する（７Ｆ）となるようにＹ座標をさらに補正する。この補正に際しては、Ｘ座標が（０１）のときのＹ座標（例えば２５）を固定したまま、Ｙ座標の変化率を増加させてＹ座標がなす曲線の勾配を大きくし、Ｘ座標が（７Ｆ）のときにＹ座標が（７Ｆ）となるようにする。
【００４６】
次に、変換テーブル作成部１２１は、Ｘ座標が（７Ｆ）のときのＹ座標（７Ｆ）を固定したまま、Ｙ座標の変化率を増加させてＹ座標がなす曲線の勾配を大きくし、Ｘ座標が（０１）のときにＹ座標が（０１）となるようにする。図中一点鎖線はそのようにして補正したＹ座標がなす曲線を示すもので、そのときのＸ座標とＹ座標の対を変換テーブルとする。
【００４７】
なお、図８に示すボリュームスイッチ１１０の設定では、音量の抑揚が強くダイナミックレンジも広い。したがって、クラシック音楽など各種音楽の演奏に向いている。また、図９に示すようにボリュームスイッチ１１０を設定した場合も、図８の場合と同様にして変換テーブルを作成する。図９に示す設定では、音量の大きな音が出易く音量感も大きいがダイナミックレンジは狭い。
【００４８】
上記構成の音量データ変換装置にあっては、入力されたキーベロシティに対して出力するキーベロシティを任意に設定することができる。したがって、演奏をヘッドホンで聴くかスピーカで聴くかによって好みの音量を設定することができる。また、演奏を行う部屋の大きさ、夜に演奏を行うのか昼に行うのか、クラシックかジャズか、あるいは、静かな曲かにぎやかな曲か、心を込めた演奏か指の練習かなどによって音量を適宜設定することができ、非常に便利である。たとえば、小さい音量域でダイナミックレンジを狭くしたり、大きな音量域でダイナミックレンジを狭くするなど、上記のような状況に応じて音量を適宜設定することができる。
【００４９】
特に、上記第１実施形態では、変換特性入力キー１１１ｂ，…を操作することなく、ピアニシモ設定キー１１１ａやフォルテシモ設定キー１１１ｇを操作するだけでダイナミックレンジを調整することができるので、操作が非常に簡単である。また、スライドキー１１１ａ，…の配置により音量の設定が一目で判るので、非常に便利である。さらに、出力側キーベロシティが曲線をなすように補正するので、音量の変化が滑らかで聴いていて違和感が生じない。
【００５０】
（３）第２実施形態の構成
次に、この発明の第２実施形態について、図１０〜図１５を参照して説明する。第２実施形態による音量データ変換装置の適用対象は自動演奏ピアノであり、第１の実施形態とは異なるが、この発明に関する要部は消音演奏ピアノおよび自動演奏ピアノに共通して適用可能であるので、本発明と直接的に関係しない部分については説明を省略する。
【００５１】
本発明の範囲において、第２実施形態における自動演奏ピアノが第１実施形態におけるものと異なる点は、コントローラ１００（図２参照）に代えてコントローラ２００を採用した点である。ここで、第２実施形態における自動演奏ピアノの構成を図１０に示す。なお、図１０において、図２と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図１０から明らかなように、自動演奏ピアノと消音演奏ピアノとの差異を除けば、コントローラ２００がコントローラ１００と相違する点は、ボリュームスイッチ１１０および音量データ変換回路１２０からなる音量データ変換装置に代えて、ボリュームスイッチ部２１０および音量データ変換回路２２０からなる音量データ変換装置を有する点のみである。この相違点は、詳しくは後述するが、音高（キー番号）に応じた音量変換機能を音量データ変換装置に付加したことに起因して生じたものである。以下、上記相違点に着目して第２実施形態の構成および動作について説明する。
【００５３】
図１１は第２実施形態による音量データ変換装置の構成を示す図であり、図中の音量データ変換回路２２０において、変換テーブル作成部（変換特性設定部）２２１，メモリ２２２，音量データ変換部２２３は、図３中の対応する各部１２１，１２２，１２３の機能を有する。また、変換テーブル作成部２２１は、ボリュームスイッチ部１１０による設定値に対応する変換テーブルを作成し、作成した変換テーブルをメモリ２２２に記憶させる。音量データ変換部２２３は、ＣＰＵ１０１からキーベロシティとキー番号とを含むＭＩＤＩデータを入力し、メモリ２２２に記憶した変換テーブルを参照し、入力されたキーベロシティおよびキー番号に対応するキーベロシティを求めて後段の鍵駆動回路（図示略）へ出力する。
【００５４】
次に、図１２を参照し、ボリュームスイッチ部２１０について説明する。図１２に示すように、ボリュームスイッチ部２１０には、液晶パネル２１３が設けられている。この液晶パネル２１３を含む表示装置（図示略）は、図中上下方向に伸びたインジケータを図中左右方向に複数個並べて液晶パネル２１３上に表示するとともに、設定値を表す図形（以後、「指標」という）を各インジケータ上に表示するよう構成されている。上記複数のインジケータは、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティに対応したインジケータ２１１ａ，…２１１ｇと、キー番号に対応したインジケータ２１２ａ，…２１２ｇとに分類され、各分類間で対応するもの同士が対をなすよう隣接して配置される。なお、ここでは、インジケータ２１１ａ，…２１１ｇ上の指標は緑色で、インジケータ２１２ａ，…２１２ｇ上の指標は赤色で表示されるものとする。
【００５５】
また、２１４ａ〜２１４ｇは、それぞれ、長手方向が図中上下方向に配されたアップダウンスイッチであり、各インジケータの対に対応する位置に設けられ、上部の“＋”部分（下部の“−”部分）が押下されることにより、押下時間または押下回数に応じて、対応するインジケータ上の指標の位置を上昇（下降）させる。なお、アップダウンスイッチに代えてボリュームツマミ等を採用することも可能である。
【００５６】
２１５および２１７はそれぞれロータリースイッチ、２１６は押下されるとその旨の信号を出力し自動的に復帰するスイッチであり、スイッチ２１５は設定対象（ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティに対する変換テーブル／キー番号に対する変換テーブル）を切り換えるために、スイッチ２１６は変換テーブルの設定のトリガを入力するために、スイッチ２１７は設定あるいは呼び出しする変換テーブルの記憶領域を切り換えるために使用される。なお、音量データ変換回路２２０は、メモリ２２２において、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティに対する変換テーブルの記憶領域とキー番号に対する変換テーブルの記憶領域とが重複しないよう管理している。
【００５７】
また、図１２に示すように、液晶パネル２１３の下側には、各インジケータ２１１ａ，…２１１ｇに対してＭＩＤＩデータ中のキーベロシティ“ｐ”，“００”，…“ｆ”が、各インジケータ２１２ａ，…２１２ｇに対してキー番号“１”，“１６”，…“８８”が描かれており、同左右側には、各インジケータ２１１ａ，…２１１ｇの目盛りとして出力値“０１”，“２０”，…“７Ｆ”が、各インジケータ２１２ａ，…２１２ｇの目盛りとして補正値“−４０”，“−２０”，…“＋４０”が描かれている。なお、これらの文字を、液晶パネル２１３によって表示するようにしてもよい。また、言うまでもないが、キー番号は低音から高音に向けて順に付与されている。
【００５８】
インジケータ２１１ａ，…２１１ｇおよびアップダウンスイッチ２１４ａ，…２１４ｇは、スライドキー１１１ａ，…１１１ｇ（図４参照）に相当するものであり、これらによって達成される機能も第１実施形態における機能と同一である。一方、インジケータ２１２ａ，…２１２ｇおよびアップダウンスイッチ２１４ａ，…２１４ｇにより達成される機能は、キー番号に応じて音量データを変換するための変換テーブルを作成する機能である。
【００５９】
この新たな機能によれば、例えば、スイッチ２１５がイコライザ側に切り換えられている場合には、アップダウンスイッチ２１４ａ，…２１４ｇを操作することにより、第１番目のキー、第１６番目のキー、…、第８８番目のキーに対応する補正値を設定し、スイッチ２１６を押下することにより、設定された補正値に基づいて直線あるいは曲線補間を行い、全てのキー番号に対する補正値のテーブル（キー番号に対する変換テーブル）を作成し、スイッチ２１７で指定されているメモリ２２２内の領域に記憶することができる。なお、スイッチ２１６の押下をトリガとして変換テーブルを作成・記憶することは、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティに対応する変換テーブルを作成する際にも共通する。
【００６０】
また、スイッチ２１７が切り換えられると、これをトリガとして、スイッチ２１５がイコライザ側に切り換えられている場合には、スイッチ２１５とスイッチ２１７により指定された記憶領域からイコライザ用の変換テーブルが呼び出され、液晶パネル２１３上のイコライザに関する全ての指標の位置が、当該変換テーブルに応じた位置となる。この時、キーベロシティに関する全ての指標の位置については変化はなく、スイッチ２１５がベロシティ側にあった時にスイッチ２１７により指定された記憶領域から呼び出されたベロシティ用の変換テーブルに基づく指標がそのまま表示されている。
【００６１】
一方、スイッチ２１７が切り換えられた時に、スイッチ２１５がベロシティ側に切り換えられている場合には、スイッチ２１５とスイッチ２１７により指定された記憶領域からベロシティ用の変換テーブルが呼び出され、液晶パネル２１３上のベロシティに関する全ての指標の位置が、当該変換テーブルに応じた位置となる。この時、イコライザに関する全ての指標の位置については変化はなく、スイッチ２１５がイコライザ側にあった時にスイッチ２１７により指定された記憶領域から呼び出されたイコライザ用の変換テーブルに基づく指標がそのまま表示されている。
なお、いずれの場合においても、液晶パネル２１３の一部に、キーベロシティとイコライザの現在の表示番号（プリセット番号）が表示されるようにするとなお良い。
【００６２】
また、音量データ変換部２２３は、スイッチ２１５とスイッチ２１７により指定された記憶領域から２種類の変換テーブルを呼び出し、まず、キーベロシティに対応した変換テーブルを参照して、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティを変換し、音量およびダイナミックレンジを調整する。次に、音量データ変換部２２３は、キー番号に対応した変換テーブルを参照して、ＭＩＤＩデータ中の音高（キー番号）に応じた補正値を調整後のキーベロシティに加算し、加算結果を出力する。なお、キー番号に対応した変換テーブルを先に使用するようにしても良いし、両変換テーブルを合成した変換テーブルを予め作成し、この変換テーブルを用いて出力値を求めるようにしてもよい。また、補正値を加算するのではなく、例えば、入力と出力との比を補正量として設定し、この補正量を上記「調整後のキーベロシティ」に乗算するようにしてもよい。
【００６３】
（４）第２実施形態の動作
Ａ．変換特性のプリセット
まず、音量データ変換装置により変換特性をプリセットする動作について説明する。
変換特性をプリセットするには、まず、スイッチ２１５および２１７を操作し、設定しようとする変換テーブルの種類、および変換テーブルを記憶する領域を選択する。ここでは、図１２に示すように、“４”で表される記憶領域に、キー番号に対応した変換テーブルをプリセットするものとする。
【００６４】
次に、アップダウンスイッチ２１４ａ〜２１４ｇを操作し、インジケータ２１２ａ，…２１2ｇ上の各指標を所望の位置に配置する。図１２の例では、各指標は、低音側から高音側にかけて直線的に上昇するよう配置されている。各指標の配置は任意であるが、例えば、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティに対する変換テーブルによって音量あるいはダイナミックレンジが絞られている場合には、前述した問題を避けるために、図１３に示すように、高音側の音量を上げるような配置が望ましい。また、例えば、消音演奏ピアノに適用する場合には、電子音源であることに起因して高音側の音量が大きく聞こえるので、図１４に示すように、高音側の音量を下げるような配置が望ましい。さらに、中音部に比べて低音部および高音部の音量が小さいピアノに適用する場合には、図１５に示すような配置にすることで、全音域における音量バランスを整えることができる。
【００６５】
インジケータ２１２ａ，…２１2ｇ上の各指標を所望の位置に配置し終えたら、スイッチ２１６を押下することにより、変換テーブル作成部２２１によって、各指標の設定値に基づいて変換テーブル（キー番号に対する変換テーブル）が作成されるが、この作成処理は、第１実施形態における処理と同様であるので、その説明を省略する。変換テーブル作成部２２１によって作成された変換テーブルは、スイッチ２１７で指定されたメモリ２２２上の領域に記憶される。この際、同一領域に存在していたデータは上書きされる。
【００６６】
Ｂ．自動演奏の動作
次に、自動演奏時の動作について説明する。
自動演奏時には、ＣＰＵ１０１から音量データ変換部２２３へ、キー番号およびキーベロシティを含むＭＩＤＩデータが供給され、音量データ変換部２２３は、スイッチ２１７で指定されたメモリ２２２上の領域に記憶している２種類の変換テーブルを参照して、ＭＩＤＩデータ中のキーベロシティを当該キーベロシティに応じて変換し、変換結果にキー番号に応じた補正値を加算し、加算結果でＭＩＤＩデータ中のキーベロシティを書き換え、後段の鍵駆動回路へ出力する。これにより、発生する楽音の音量は、液晶パネル２１３上の指標が表す値に対応したものとなる。
Ｃ．変換特性の変更
変換特性の変更動作については、スイッチ２１５およびスイッチ２１７を操作して変更対象の変換テーブルを選択し、液晶パネル２１３の表示内容を当該変換テーブルに応じた内容としておく点を除いて、変換特性のプリセットの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
（５）変更例
以下、上述した各実施形態の変更例について説明する。ここでは、説明の繁雑化回避のために、主に第１実施形態に着目して変更例を挙げるが、以下に述べることと同様なことが第１実施形態と同様な機能を有する第２実施形態にも当てはまることは言うまでもない。
【００６８】
（ａ）前記第１実施形態ではピアニシモ設定キー１１１ａとフォルテシモ設定キー１１１ｇとを設けているが、変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆのみでも本発明の課題を解決することができる。すなわち、変換特性入力キー１１１ｂ，１１１ｆを操作することによって、ダイナミックレンジとともに変換特性が設定されるように構成すれば良い。
（ｂ）第１実施形態では、変換特性入力キー１１１ｂ，…を５つ設けているが、少なくとも３つあれば大まかではあるが変換特性を設定することができる。また、５つよりも多く設けることにより、きめ細かな設定を行うことが可能となる。これらのことは、第２実施形態におけるインジケータ２１１ａ，…およびインジケータ２１２ａ，…についても同様である。
（ｃ）第１実施形態では、変換特性入力キー１１１ｂ，…で設定した出力側キーベロシティどうしの間を線形補間した後に、出力側キーベロシティが曲線状をなすように補正しているが、線形補間だけ行うようにしても良い。これと同様なことが、第２実施形態におけるキー番号に対する変換テーブルの作成処理についても言える。
【００６９】
（ｄ）第１実施形態では、入力されるキーベロシティの最小値（０１）から最大値（７Ｆ）までの間を等分割して変換特性入力キー１１１ｂ，…を設けているが、不等分割にして設けることもできる。たとえば、変換特性入力キー１１１ｃをキーベロシティ（３０）の入力に対する出力側キーベロシティの設定に用いることができる。その際に、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆに割り当てるキーベロシティを演奏者が任意に設定できるようにしてもよい。すなわち、例えば、各変換特性入力キー１１１ｂ〜１１１ｆでキーベロシティが０１，１０，２０，４０，７ｆの入力に対する出力側キーベロシティの設定を行うといったことが可能になる。この場合、入力キーベロシティが小さい場合の変換カーブは細かく設定でき、一方、入力ベロシティが大きい場合の変換カーブの設定は荒い。すなわち、演奏者の好みに応じて、細かく設定したいところに重点的にスイッチを割り当て、荒くても良いところは少なくして、限られたスイッチで多彩なカーブの作成が可能になる。
また、たとえば、入力されるキーベロシティの中間値（例えば２０）から中間値（例えば６０）までの間を分割して変換特性入力キー１１１ｂ，…を設けることもできる。この場合には、変換特性入力キー１１１ｂ，…で設定した出力側キーベロシティがなす曲線（または直線）を延長して最小値（０１）および最大値（７Ｆ）までの出力側キーベロシティを設定することができる。
標準的な変換特性の変換テーブルを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された変換テーブルとボリュームスイッチ１１０で設定された変換テーブルとを選択する操作子を設け、音量データ変換回路１２０がこの操作子で選択された変換テーブルを用いてベロシティを変換するようにしてもよい。この場合、記憶する変換テーブルを複数用意しておき、その中から任意のテーブルを選択できるようにするとさらに良い。加えて、この記憶手段を書込可能なものとするとともに、ボリュームスイッチ１１０で設定された変換テーブルをこの記憶手段に記憶できるようにすれば、任意に設定した変換テーブルを容易に再現することが可能になる。
【００７０】
（ｅ）前記第１実施形態では、音量データ変換回路１２０をＣＰＵ１０１と音源回路１０６の中間に設けているが、センサインターフェイス１０５とＣＰＵ１０１の中間に配置することもできる。あるいは、ＣＰＵで音量データ変換回路１２０の機能を実行するよう構成することもできる。あるいは、消音演奏ピアノなどの鍵盤楽器とは独立した構成にすることができる。
（ｆ）前記第２実施形態では、液晶パネル２１３を用いて各インジケータを示したが、ＬＥＤ列で代替することも可能である。この際、補正値のメモリとキーベロシティのメモリとをスイッチ２１５に連動して切り換え表示するようにしてもよい。
（ｇ）本発明の音量データ変換装置は、消音演奏用ピアノの他に、前述したような練習用ピアノ、電子楽器あるいは自動演奏ピアノなどあらゆる楽器に適用可能である。
【００７１】
（ｈ）前記第２実施形態では、スイッチ２１６とスイッチ２１７のベロシティとイコライザの機能をスイッチ２１５で切り換えて使用しているが、スイッチ２１５の代わりにスイッチ２１６，２１７を２系統備え、それぞれをベロシティ／イコライザ専用の系統として用いるようにしてもよい。すなわち、ベロシティ用スイッチ２１６，２１７およびイコライザ用スイッチ２１６’，２１７’（図示せず）とすることができる。
【００７２】
（ｉ）前記第２実施形態におけるイコライザのキー番号表示を全キー（８８キー分）対応とし、任意のキーに対して独立に補正値を設定するようにしてもよい。例えば、図示を略すが、各スイッチ２１４ａ〜２１４ｇに対応してキー選択用のアップダウンスイッチ２１４ａ’〜２１４ｇ’を設け、これらのスイッチ２１４ａ’〜２１４ｇ’の操作に応じて、対応するスイッチ２１４ａ〜２１４ｇに割り当てられたキー番号が１つずつ増減するよう設定するとともに、鍵盤を模式的に表す画像を液晶パネル２１３上に表示させ、各スイッチ２１４ａ〜２１４ｇに割り当てられたキー番号に対応する上記画像上の位置にキー選択用の指標を表示させるようにすれば、上述の全キー対応を実現することが可能であり、任意のキーに対して独立に補正値を設定することができる。
【００７３】
任意のキーに対して独立に補正値を設定することができるということは、ある特定のキー（単数または複数）についてのみイコライズすることが可能であることを意味しており、よって、特定のキーの鳴り易さや鳴り難さを補正することもできる。また、大部分のキーについては補間により値を設定し、特定のキーについてのみ補正値を補正することもできるので、きめ細かな設定を行うことができるとともに、全てのキーについての補正値を１つ１つ設定する場合に比べて、設定操作を簡素化することができる。なお、上述した例では、鍵盤を模式的に表す画像上に指標を表示させるようにしているが、各スイッチ２１４ａ〜２１４ｇに対応した液晶パネル２１３上の領域に各スイッチ２１４ａ〜２１４ｇに割り当てられたキー番号を数値表示するようにしてもよい。
【００７４】
（ｊ）前記第２実施形態におけるベロシティに関する表示部において、さらに別の指標（例えば黒色）を用いて、インジケータ２１１ａ，２１１ｇ上の指標の位置で決まるダイナミックレンジおよび音量域によって変換された後の特性（実際の出力カーブ）を表示するようにしてもよい。このようにすることによって、使用者は、例えば、図６中に一点鎖線で示すような実際の出力カーブを視認しつつ変換特性を設定することができる。
なお、上述した（ｉ），（ｊ）は、液晶パネルのような表示手段を採用すれば、第１実施形態においても同様に適用可能な事項である。
【００７５】
以上説明したようにこの発明の音量データ変換装置においては、入力された音量データに対して出力する音量データの大きさを任意に設定することができる。したがって、種々の状況に応じて音量を適宜設定することができ、非常に便利である。さらに、入力された音量データに対して施す変換の程度を音高データ毎に設定することができるので、音域に対する音量バランスを適宜設定することができ、非常に便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による音量データ変換装置が適用された消音演奏ピアノの鍵盤の下部構造を示す側面図である。
【図２】同消音演奏ピアノの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】同音量データ変換装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】同音量データ変換装置におけるボリュームスイッチのスライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図５】スライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図６】スライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図７】スライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図８】スライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図９】スライドキーの配置の例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による音量データ変換装置が適用された自動演奏ピアノの電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】同音量データ変換装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】同音量データ変換装置におけるボリュームスイッチ部の構成を示す平面図である。
【図１３】同ボリュームスイッチ部における指標の配置の例を示す平面図である。
【図１４】同ボリュームスイッチ部における指標の配置の例を示す平面図である。
【図１５】同ボリュームスイッチ部における指標の配置の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１１１ａ…ピアニシモ設定キー（ダイナミックレンジ入力部）、１１１ｂ〜１１１ｆ…変換特性入力キー（変換特性入力部）、１１１ｇ…フォルテシモ設定キー（ダイナミックレンジ入力部）、１２１…変換テーブル作成部（変換特性設定部）、２１１ａ〜２１1ｇ…インジケータ（アップダウンスイッチ２１４ａ〜２１４ｇと合わせて変換特性入力部を構成する）、２１２ａ〜２１2ｇ…インジケータ（アップダウンスイッチ２１４ａ〜２１４ｇと合わせてキースケーリング用変換特性入力部を構成する）、２１４ａ〜２１４ｇ…アップダウンスイッチ、２２１…変換テーブル作成部（キースケーリング用変換特性設定部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention converts volume data in a device that generates musical sounds mechanically, electrically or electronically, thereby enabling dynamic volume to be freely set and volume to be freely set. The present invention relates to a conversion device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various musical instruments that electronically generate musical sounds have been provided. For example, an electronic musical instrument is configured to electronically generate a musical sound having a volume corresponding to a key pressing speed by measuring a key operation of a keyboard with a sensor. Recently, a keyboard instrument called a mute piano has been provided. This mute performance piano repels a hammer that rotates by pressing a key just before hitting a string, and generates a musical sound electronically instead of generating a string hitting sound. In this case as well, performance data is created by measuring the operation of the key when the key is depressed, and a musical tone having a volume corresponding to the key depression speed is generated from the electronic sound source based on the performance data. In addition, it is mainly used for practice, but it has a piano action and other mechanisms, but does not have a string, and when hitting the key, it hits the hit object with a hammer. Is also provided. Also in such a keyboard instrument, for example, the strength of hammering is detected by a pressure-sensitive element provided on the hit object, and a musical tone having a volume corresponding to the strength of the hammer is generated electronically or electrically. It has become.
[0003]
By the way, in a natural musical instrument such as an acoustic piano, the key pressing speed and the volume do not correspond linearly, and the relationship between the key pressing speed and the volume is different for each key. For this reason, in a keyboard instrument such as a mute piano, a conversion table for obtaining volume data to be output from the measured key pressing speed is stored in the memory for each key, and the conversion table is referenced for each key pressing. To generate volume data.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, simply setting the relationship between the key-pressing speed and volume does not provide a feeling of playing an acoustic piano. This is because the dampers of acoustic tech pianos become heavier as they move from the high to low side, but the above-mentioned practice piano does not have a damper, so the resistance when the keys are pressed is low. It is smaller than in the case of a tech piano, and the difference in resistance at the time of key depression increases as it goes to the bass side. For this reason, if a performance is performed in the same manner as an acoustic piano, the key pressing speed becomes faster on the low tone side, and the volume increases. For this reason, the volume set in the conversion table often does not easily match the volume of the acoustic piano, and the feeling when playing is different depending on the performer, making it difficult to determine the volume for commercialization. was there.
[0005]
However, both the mute piano and the practice piano have volume knobs, and the volume can be adjusted. However, such a volume knob raises and lowers the volume of all sounds equally, and thus only raises and lowers the dynamic range as a whole. Therefore, the volume knob has a drawback that it is difficult to set a sound volume for each key depression, and it is difficult to produce a loud sound when the sound volume is reduced. In addition, there is a circumstance that it is easier to perform the music reading by pressing the key while following the music score without adding the strength of the sound.
[0006]
Furthermore, in an auto-playing piano, there is a problem that when the volume is reduced, the treble becomes inconspicuous as compared with the mid-bass. In other words, the high-pitched strings are shorter than the mid-low-pitched parts, and will not sound enough unless the strings are struck at a certain level of strength (speed), making it difficult to hear the high-pitched parts of the music when the volume is turned down. There is. It should be noted that there is an unbalance between the volume of the low-pitched portion and the volume of the high-pitched portion in the same piano, not limited to the automatic performance piano. For example, even in the same piano, a loud sound is produced in a specific range compared to the keystroke speed, but in another specific range, only a small sound is produced compared to the keystroke speed. Therefore, it becomes difficult to reproduce the performance data without losing the nuance of the original performance.
[0007]
In short, there is a difference between the balance between the bass and treble parts of an upright piano and the balance described above for a concert grand piano. Such a difference reproduces the performance data from the piano that records the performance data. If it is present between the piano and the piano, it is difficult to reproduce the performance data without losing the nuance of the original performance. Note that the above differences may exist as individual differences even in the same type of piano, and even the same piano may be caused by aging.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its first object to provide a volume data conversion device that can freely set the dynamic range and volume, and freely balance the volume with respect to the sound range. A second object is to provide a volume data converter that can be set.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The volume data converter according to claim 1 is a volume data converter that receives volume data and pitch data in pairs, converts an input value of the volume data into volume information according to a conversion characteristic, and outputs the volume information. And aboveVolume dataAn operation unit that sets output values for at least three input values, a conversion characteristic setting unit that sets conversion characteristics by interpolating between output values set by the operation unit, and a plurality of pitch data For the input value, the key scaling operation unit for setting the correction amount for the output value and the correction amount set by the key scaling operation unit are interpolated to set the conversion characteristic for the pitch data. The volume data based on a conversion characteristic setting unit for key scaling, the conversion characteristic set by the conversion characteristic setting unit, and a conversion characteristic for the pitch data set by the conversion characteristic setting unit for key scaling Is converted to the volume information, and a volume data conversion unit that outputs the volume information is provided.
[0015]
  According to the sound volume data conversion apparatus of the first aspect, by setting outputs for at least three input values by the operation unit, the conversion characteristics are set by interpolating between the outputs..
[0017]
  In addition, Ki-By setting a correction amount for the output value for a plurality of input values of the pitch data by the scaling operation unit, a correction characteristic for the pitch data is set by interpolating between the correction amounts. Since the volume data conversion unit outputs volume information based on the conversion characteristics and the conversion characteristics for volume data, when a set of volume data and pitch data is input, the operation unit and the key scaling operation unit A musical tone with a volume corresponding to the input is generated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) Configuration of the first embodiment
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the first embodiment, the present invention is applied to a mute piano. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the lower side of the keyboard. As shown in FIG. 1, a shutter KS is provided below the key 10, and a key sensor KSE is provided on the upper surface of the shelf plate 11 facing the shutter KS. The key sensor KSE is provided with photosensors (not shown) at a predetermined distance in the vertical direction. When the key 10 is pressed, the upper photosensor is shielded first, and then the lower photosensor is shielded. . Conversely, when the key is released, the lower photosensor is first in a light receiving state, and then the upper photosensor is in a light receiving state. In the first embodiment, the key velocity indicating the key pressing speed is detected based on the output signal of the key sensor KSE.
[0019]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the controller 100 in the first embodiment. The illustrated controller 100 detects the key release timing and the key pressing speed from the light-shielded state of the key sensor KSE. Based on this, MIDI data is generated. In FIG. 2, reference numeral 101 denotes a CPU that controls each part of the apparatus. A ROM 102 stores a program used in the CPU 101, and a RAM 103 temporarily stores various data. The RAM 103 is used as a storage area for control data used for control performed by the CPU 101. Reference numeral 104 denotes a panel switch unit composed of various operators, and has a volume switch 110 for setting a dynamic range and the like.
[0020]
Next, reference numeral 105 denotes a sensor interface, which outputs to the CPU 101 a signal corresponding to the light receiving state of an optical sensor provided corresponding to each key sensor KSE. In this case, the CPU 101 recognizes which key has been operated based on a signal supplied from the sensor interface 105 and calculates the keystroke speed Hv from the light shielding timing. When the CPU 101 receives a signal from the key sensor KSE from the sensor interface 105, the CPU 101 recognizes the key-on and key-off timing based on the signal. Then, the CPU 101 generates MIDI data for each event from the performance data.
[0021]
Reference numeral 106 denotes a tone generator circuit that synthesizes a tone signal corresponding to MIDI data supplied from the CPU 101. The tone generator circuit 106 stores musical sound waveforms similar to those of an acoustic piano, and also stores musical sound waveforms of other musical instruments. The timbre is selected by various switches in the operation panel 104, and a tone waveform corresponding to the designated timbre is selected. The musical tone signal created by the tone generator circuit 106 is supplied to the speaker SP or the headphone HH and emitted as a musical tone.
[0022]
Next, reference numeral 120 denotes a volume data conversion circuit, and this and the volume switch 110 constitute the volume data conversion apparatus of the first embodiment. The volume data conversion device converts the key velocity indicating the key pressing speed among the MIDI data supplied from the CPU 101 according to the setting of the volume switch 110, outputs it to the tone generator circuit 106, and converts other MIDI data. Without being applied to the tone generator circuit 106. Hereinafter, the configuration of the volume data converter will be described.
[0023]
FIG. 4 is a plan view showing the volume switch 110. As shown in FIG. 4, the volume switch 110 has a plurality of slide keys (operation unit, conversion characteristic input unit) 111a,. Here, the key velocity when the key is pressed to generate a musical sound with the minimum volume (pianissimo) that can be produced by an acoustic piano is (01), and the key is pressed at a speed lower than the key velocity (01). If it is made, the CPU 101 does not output the key velocity.
[0024]
Then, by adjusting the position of the leftmost slide key 111a (hereinafter, this slide key is also referred to as a pianissimo setting key (dynamic range input unit)), a key to be output with respect to the supplied key velocity (01) The velocity can be set freely. For example, in the state shown in FIG. 4, the pianissimo setting key 111a is set to (01), and when the key velocity (01) is input to the volume data conversion circuit 120, the volume data conversion circuit 120 is set to the key velocity (01). As a result, the tone generator circuit 106 generates a musical tone with the lowest volume. Further, when the pianissimo setting key 111a is raised from the state shown in FIG. 4 to a value larger than (01), the key velocity output in response to the input of the key velocity (01) is instructed by the pianissimo setting key 111a. The same value as the value. As a result, the volume of the musical sound generated by the tone generator circuit 106 becomes a magnitude corresponding to the value designated by the pianissimo setting key 111a. As described above, the pianissimo setting key 111 a has a function of setting the key velocity of the pianissimo output to the tone generator circuit 106.
[0025]
In addition, when the key is pressed to produce a musical sound with the maximum volume (fortissimo) sounded by an acoustic piano, the key velocity is set to (7F), and the key is pressed at a speed exceeding the key velocity (7F). The CPU 101 outputs key velocity (7F). Then, by adjusting the position of the rightmost slide key 111g (hereinafter, this slide key is also referred to as a fortissimo setting key (dynamic range input unit)), a key to be output with respect to the supplied key velocity (7F) The velocity can be set freely.
[0026]
For example, in the state shown in FIG. 4, the fortissimo setting key 111g is set to (7F), and when the key velocity (7F) is input to the volume data conversion circuit 120, the volume data conversion circuit 120 is set to the key velocity (7F). ) Is output. As a result, a tone having the highest volume is generated from the tone generator circuit 106. Further, when the fortissimo setting key 111g is lowered from the state shown in FIG. 4 to a value smaller than (7F), the key velocity value output in response to the input of the key velocity (7F) is instructed by the fortissimo setting key 111a. The same value as the value. As a result, the volume of the musical sound generated by the tone generator circuit 106 has a magnitude corresponding to the value designated by the fortissimo setting key 111g. In this manner, the fortissimo setting key 111g has a function of setting the key velocity of the fortissimo output to the sound source circuit 106.
[0027]
As described above, the dynamic range of the key velocity output to the tone generator circuit 106 is set by the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g. The volume of each musical sound within the set dynamic range can be freely set by slide keys 111b to 111f (hereinafter also referred to as conversion characteristic input keys (conversion characteristic input unit)).
[0028]
The conversion characteristic input keys 111b to 111f are for setting the outputs of (01), (20), (40), (60) and (7F) among the key velocities supplied from the CPU 101, respectively. For example, the conversion characteristic input key 111c is for setting an output with respect to the input of the key velocity (20), and the key velocity value to be output is increased or decreased by moving the key in the vertical direction. .
[0029]
As shown in FIG. 4, when the dynamic range of the key velocity set by the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g is the maximum, and the slide keys 111b to 111f are located on the straight line from the minimum value to the maximum value. The key velocities output for the input key velocities (01) to (7F) are the same as the values indicated by the conversion characteristic input keys 111b to 111f. Here, when the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g are moved upward or downward from the state shown in FIG. 4, the key velocity output for the input key velocities (01) to (7F) is changed. Is done. This will be described in detail in the description of the operation of the first embodiment.
[0030]
Then, the conversion table creation unit (conversion characteristic setting unit) 121 of the volume data conversion circuit 120 creates a conversion table corresponding to the values indicated by the above-described pianissimo setting key 111a to fortissimo setting key 111g, and stores this conversion table in the memory. 122 is stored. MIDI data including key velocity is output from the CPU 101 to the volume data conversion unit 123, and the volume data conversion unit 123 refers to the conversion table stored in the memory 122 and reads the key velocity corresponding to the input key velocity. To the sound source circuit 106.
[0031]
(2) Operation of the first embodiment
A. Setting conversion characteristics
First, the operation for setting the conversion characteristics by the volume data converter will be described. In the state shown in FIG. 4, the pianissimo setting key 111a is set to (01), and the fortesimo setting key 111g is set to (7F). The conversion characteristic input keys 111b to 111f are respectively set to (01), (20), (40), (60), and (7F). Therefore, the key velocities output from the volume data converter are (01), (20), (40), (60), and (7F), respectively, and increase linearly.
[0032]
The conversion table creation unit 121 creates a conversion table based on the values indicated by the conversion characteristic input keys 111b to 111f. First, the input key velocity is the X axis, the output key velocity is the Y axis, and the values (01), (20), (40), (60), (7F) indicated by the conversion characteristic input keys 111b to 111f are designated. The Y coordinate when the lines are connected by line segments is determined in increments of “1” starting from the (01) X coordinate. The conversion table created in this way is linearly output from (01) to (7F) with respect to the input key velocities (01) to (7F), as indicated by the one-dot chain line in FIG. It will change. Then, the conversion table creating unit 121 stores a conversion table in which the X coordinate and the Y coordinate are paired in the memory 122.
[0033]
The conversion table creation method performed by the conversion table creation unit 121 is an example. Based on the values indicated by the conversion characteristic input keys 111b to 111f, the conversion table can be created by the following method, for example.
(1) First, the absolute value of the difference between the set values of the conversion characteristic input key 111g and the conversion characteristic input key 111a is taken.
(2) Next, for the set positions of the conversion characteristic input keys 111b to 111f, the ratio to the dynamic range, that is, the key velocity (7f)-(01) is obtained. (3) Multiply the above (1) and (2) to obtain the converted velocity of each of the conversion characteristic input keys 111b to 111f.
(4) The input values (01), (20), (40), (60), (7F) of the conversion characteristic input keys 111b to 111f and the velocities obtained in (3) above are added to the quartic function. Enter to find the coefficient.
(5) While increasing the input velocity by one from (01), input to the quartic function obtained in (4) above, and create a conversion table.
[0034]
In this case, if the conversion characteristic input keys 111b to 111f are set to lower right, the output value increases when the input value is small, and conversely, the output value decreases when the input value is large. At this time, the dynamic range is determined by the conversion characteristic input keys 111a and 111g, but the setting position of the key 111g is larger than the setting position of the key 111a, rather than the setting position of the key 111a is larger than the setting position of the key 111g. It is easier to set up sensuously. In order to make such a setting, the absolute value is taken in (1) above. The quaternary function is formed from the number of input values, that is, in this case, the order obtained by subtracting 1 from five of (01), (20), (40), (60), and (7F). An n-1 order function is used according to the number of input values. According to this conversion table creation method, a more accurate conversion table is created.
[0035]
B. Silent performance
When the key 10 is pressed, the operation of the key 10 is detected by the key sensor KSE as follows. When the key 10 is lowered, the shutter KS attached to the key 10 shields the light sensor above the key sensor KSE, and then shields the light sensor below. Then, based on the output signal of the key sensor KSE, the CPU 101 detects the key velocity.
[0036]
Note that the CPU 101 detects the key-on timing based on the timing when the light sensor below the key sensor KSE is shielded, and detects the key-off timing based on the timing when the light sensor is in the light-receiving state after the light sensor above is shielded. MIDI data is composed of the key-on timing and key-off timing and the key velocity. This MIDI data is supplied to the volume data converter 123, and the volume data converter 123 refers to the conversion table stored in the memory 122.
[0037]
The input key velocity has any value in increments of “1” from (01) to (7F). The volume data converter 123 reads the key velocity value corresponding to the input key velocity value from the conversion table, rewrites the key velocity of the MIDI data to the read value, and outputs it to the tone generator circuit 106. Thereby, the volume of the musical sound generated by the tone generator circuit 106 corresponds to the value indicated by the conversion characteristic input key 111b,.
[0038]
C. Change conversion characteristics
Next, a case will be described in which the fortesimo setting key 111g is lowered from (7F) from the state shown in FIG. 4 and a mute performance is performed in accordance with (60) (see FIG. 5). In this case, since the fortissimo setting key 111g is set to (60), the key velocity output to the input key velocity (7F) is (60). Then, the conversion table creation unit 121 creates a conversion table in which the output key velocity changes linearly from (01) to (60), as indicated by a one-dot chain line in FIG.
[0039]
Therefore, the dynamic range of the musical sound generated from the tone generator circuit 106 is slightly narrowed, it is difficult to produce a loud sound, and the volume feeling is slightly reduced. However, there are cases where such a performance is preferred. For example, when playing a piano in a club or bar, a high performance playing with the volume reduced is preferred.
[0040]
Next, the case where the pianissimo setting key 111a is raised from (01) from the state shown in FIG. 5 and the mute performance is performed in accordance with (20) will be described (see FIG. 6). In this case, since the fortissimo setting key 111g is set to (60) and the pianissimo setting key 111a is set to (20), the key velocity output for the input key velocities (01) and (7F). Becomes (20) and (60). Then, the conversion table creation unit 121 creates a conversion table in which the output key velocity changes linearly from (20) to (60), as shown by the one-dot chain line in FIG.
[0041]
Therefore, the dynamic range of the musical sound generated from the tone generator circuit 106 is further narrowed, and it is difficult to produce a small sound. Therefore, the performance in this case is not very intonable, but depending on the music to be played, it may have an atmosphere. For example, when playing a jazz piano, a ragtime piano or a Bach song, the one without inflection is preferred.
[0042]
Next, FIG. 7 shows an example in which the conversion characteristic input keys 111b to 111f are arranged in a curve. In this case, the conversion table creating unit 121 first sets the Y coordinate when the key velocities indicated by the conversion characteristic input keys 111b to 111f are connected by line segments in increments of “1” starting from the X coordinate (01). Ask. In this case, each line segment has a broken line shape. Next, the conversion table creation unit 121 corrects the value of the Y coordinate so that the rate of change of the Y coordinate is continuous when the X coordinate is changed. Thereby, the Y coordinate changes to form a curve.
[0043]
Next, the conversion table creation unit 121 further corrects the Y coordinate based on the settings of the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g. That is, as shown in FIG. 7, the conversion characteristic input key 111f indicates (7F), whereas the fortissimo setting key 111g indicates (4A). Therefore, the Y coordinate is further corrected so that the maximum value of the output key velocity is (4A). In this correction, while maintaining the Y coordinate (18) when the X coordinate is (01), the rate of change of the Y coordinate is decreased to reduce the gradient of the curve formed by the Y coordinate, and the X coordinate becomes (7F). In this case, the Y coordinate is set to (4A). A one-dot chain line in the drawing indicates a curve formed by the Y coordinate corrected in this manner, and a pair of the X coordinate and the Y coordinate at that time is used as a conversion table.
[0044]
In the setting of the volume switch 110 shown in FIG. 7, the overall volume is small and the dynamic range is narrow. Therefore, it is difficult to produce a sound with a high volume, and the volume feeling is also small, but it is convenient because it is less likely to be confused with the volume when performing music reading.
[0045]
Next, in FIG. 8, the conversion characteristic input key 111b indicates a value larger than the value indicated by the pianissimo setting key 111a, and the conversion characteristic input key 111f indicates a value smaller than the value indicated by the fortissimo setting key 111g. This is an example. In this example, the conversion table creation unit 121 first obtains a Y coordinate that forms a curve in the same manner as described above. Next, the Y coordinate is further corrected so that the maximum value of the key velocity to be output becomes (7F) indicated by the fortissimo setting key 111g. In this correction, while maintaining the Y coordinate (for example, 25) when the X coordinate is (01), the rate of change of the Y coordinate is increased to increase the gradient of the curve formed by the Y coordinate, and the X coordinate becomes (7F ) So that the Y coordinate becomes (7F).
[0046]
Next, the conversion table creation unit 121 increases the gradient of the curve formed by the Y coordinate by increasing the change rate of the Y coordinate while fixing the Y coordinate (7F) when the X coordinate is (7F). The Y coordinate is set to (01) when the coordinate is (01). A one-dot chain line in the drawing indicates a curve formed by the Y coordinate corrected in this manner, and a pair of the X coordinate and the Y coordinate at that time is used as a conversion table.
[0047]
In the setting of the volume switch 110 shown in FIG. 8, the volume is deeply intensified and the dynamic range is wide. Therefore, it is suitable for playing various music such as classical music. Also, when the volume switch 110 is set as shown in FIG. 9, a conversion table is created in the same manner as in FIG. In the setting shown in FIG. 9, it is easy to make a loud sound and the sound volume is large, but the dynamic range is narrow.
[0048]
In the volume data conversion apparatus having the above configuration, the key velocity to be output with respect to the input key velocity can be arbitrarily set. Therefore, a favorite volume can be set depending on whether the performance is listened to with headphones or speakers. Also, depending on the size of the room in which the performance is performed, whether it is performed at night or in the daytime, classical or jazz, or a quiet song, a lively song, or a hearty performance or finger practice, etc. Can be set as appropriate, which is very convenient. For example, the volume can be appropriately set according to the situation as described above, such as narrowing the dynamic range in a small volume range or narrowing the dynamic range in a large volume range.
[0049]
In particular, in the first embodiment, the dynamic range can be adjusted only by operating the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g without operating the conversion characteristic input keys 111b,. Simple. Also, since the setting of the volume can be seen at a glance by the arrangement of the slide keys 111a,. Furthermore, since the output side key velocity is corrected so as to form a curve, the change in volume is smooth and the user feels uncomfortable.
[0050]
(3) Configuration of the second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The application object of the volume data conversion device according to the second embodiment is an automatic performance piano, which is different from the first embodiment, but the main part relating to the present invention can be applied in common to the mute performance piano and the automatic performance piano. Therefore, description of parts not directly related to the present invention will be omitted.
[0051]
Within the scope of the present invention, the automatic piano in the second embodiment is different from that in the first embodiment in that a controller 200 is employed instead of the controller 100 (see FIG. 2). Here, the structure of the automatic performance piano in 2nd Embodiment is shown in FIG. In FIG. 10, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 2, and description thereof is omitted.
[0052]
As can be seen from FIG. 10, the controller 200 differs from the controller 100 except for the difference between the automatic performance piano and the mute performance piano in place of the volume data conversion device including the volume switch 110 and the volume data conversion circuit 120. Thus, only the volume data conversion device including the volume switch unit 210 and the volume data conversion circuit 220 is provided. As will be described in detail later, this difference is caused by adding a volume conversion function corresponding to the pitch (key number) to the volume data converter. Hereinafter, the configuration and operation of the second embodiment will be described focusing on the above differences.
[0053]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a volume data conversion apparatus according to the second embodiment. In the volume data conversion circuit 220 in the figure, a conversion table creation unit (conversion characteristic setting unit) 221, a memory 222, and a volume data conversion unit 223. Has the functions of the corresponding parts 121, 122, 123 in FIG. Also, the conversion table creation unit 221 creates a conversion table corresponding to the setting value set by the volume switch unit 110 and stores the created conversion table in the memory 222. The volume data converter 223 receives MIDI data including the key velocity and key number from the CPU 101, refers to the conversion table stored in the memory 222, and obtains the key velocity corresponding to the input key velocity and key number. The data is output to a subsequent key drive circuit (not shown).
[0054]
Next, the volume switch unit 210 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the volume switch unit 210 is provided with a liquid crystal panel 213. A display device (not shown) including the liquid crystal panel 213 displays a plurality of indicators extending in the vertical direction in the drawing in the horizontal direction in the drawing and displayed on the liquid crystal panel 213, and represents a set value (hereinafter referred to as “index”). ”) Is displayed on each indicator. The plurality of indicators are classified into indicators 211a,... 211g corresponding to key velocities in MIDI data, and indicators 212a,... 212g corresponding to key numbers, and the corresponding ones between the categories are paired. Adjacent to each other. Here, the indicators on the indicators 211a,... 211g are displayed in green, and the indicators on the indicators 212a,.
[0055]
In addition, 214a to 214g are up / down switches whose longitudinal directions are arranged in the vertical direction in the drawing, and are provided at positions corresponding to the pairs of the indicators, and the upper “+” portion (the lower “−”). When the (part) is pressed, the position of the indicator on the corresponding indicator is raised (lowered) according to the pressing time or the number of times of pressing. A volume knob or the like can be used instead of the up / down switch.
[0056]
215 and 217 are rotary switches, 216 is a switch that outputs a signal to that effect when it is pressed, and automatically returns. Switch 215 is a setting target (conversion table for key velocity in MIDI data / conversion for key number) The switch 216 is used to input a trigger for setting the conversion table, and the switch 217 is used to switch the storage area of the conversion table to be set or called. The volume data conversion circuit 220 manages in the memory 222 such that the storage area of the conversion table for key velocity in the MIDI data and the storage area of the conversion table for key number do not overlap.
[0057]
As shown in FIG. 12, on the lower side of the liquid crystal panel 213, key velocities “p”, “00”,... “F” in MIDI data for the indicators 211a,. ,..., 212g, key numbers “1”, “16”,... “88” are drawn, and output values “01”, “20”,. ... “7F” indicates correction values “−40”, “−20”,... “+40” as scales of the respective indicators 212a,. These characters may be displayed on the liquid crystal panel 213. Needless to say, key numbers are assigned in order from low to high.
[0058]
The indicators 211a, ... 211g and the up / down switches 214a, ... 214g correspond to the slide keys 111a, ... 111g (see Fig. 4), and the functions achieved by these are the same as the functions in the first embodiment. . On the other hand, the function achieved by the indicators 212a, ... 212g and the up / down switches 214a, ... 214g is a function for creating a conversion table for converting the volume data in accordance with the key number.
[0059]
According to this new function, for example, when the switch 215 is switched to the equalizer side, by operating the up / down switches 214a,... 214g, the first key, the 16th key,. By setting a correction value corresponding to the 88th key and depressing the switch 216, linear or curved interpolation is performed based on the set correction value, and a table of correction values (key numbers) for all key numbers. Conversion table) can be created and stored in the area in the memory 222 designated by the switch 217. Note that the creation and storage of the conversion table triggered by the pressing of the switch 216 is also common when creating the conversion table corresponding to the key velocity in the MIDI data.
[0060]
When the switch 217 is switched, using this as a trigger, when the switch 215 is switched to the equalizer side, the conversion table for the equalizer is called from the storage area designated by the switches 215 and 217, and the liquid crystal The positions of all the indices related to the equalizer on the panel 213 are positions according to the conversion table. At this time, there is no change in the positions of all the indices related to the key velocity, and the indices based on the velocity conversion table called from the storage area designated by the switch 217 when the switch 215 is on the velocity side are displayed as they are. ing.
[0061]
On the other hand, when the switch 217 is switched to the velocity side when the switch 217 is switched, the velocity conversion table is called from the storage area designated by the switch 215 and the switch 217 and is displayed on the liquid crystal panel 213. The positions of all indices relating to velocity are positions according to the conversion table. At this time, there is no change in the positions of all the indexes related to the equalizer, and the indexes based on the conversion table for the equalizer called from the storage area designated by the switch 217 when the switch 215 is on the equalizer side are displayed as they are. Yes.
In any case, it is better to display the key velocity and the current display number (preset number) of the equalizer on a part of the liquid crystal panel 213.
[0062]
Also, the volume data conversion unit 223 calls two types of conversion tables from the storage areas designated by the switches 215 and 217, and first refers to the conversion table corresponding to the key velocity to determine the key velocity in the MIDI data. Convert and adjust volume and dynamic range. Next, the volume data conversion unit 223 refers to the conversion table corresponding to the key number, adds a correction value corresponding to the pitch (key number) in the MIDI data to the adjusted key velocity, and outputs the addition result. Output. Note that a conversion table corresponding to the key number may be used first, or a conversion table obtained by combining both conversion tables may be created in advance, and an output value may be obtained using this conversion table. Instead of adding the correction value, for example, the ratio between the input and the output may be set as a correction amount, and this correction amount may be multiplied by the “adjusted key velocity”.
[0063]
(4) Operation of the second embodiment
A. Conversion characteristics preset
First, the operation for presetting the conversion characteristics by the volume data converter will be described.
To preset the conversion characteristics, first, the switches 215 and 217 are operated to select the type of conversion table to be set and the area for storing the conversion table. Here, as shown in FIG. 12, a conversion table corresponding to the key number is preset in the storage area represented by “4”.
[0064]
Next, the up / down switches 214a to 214g are operated to place the respective indicators on the indicators 212a,. In the example of FIG. 12, each index is arranged so as to rise linearly from the low sound side to the high sound side. Although the arrangement of each index is arbitrary, for example, when the volume or dynamic range is narrowed by a conversion table for key velocity in MIDI data, as shown in FIG. An arrangement that increases the volume on the high-pitched sound side is desirable. Further, for example, when applied to a mute performance piano, the sound volume on the high sound side can be heard loudly due to the fact that it is an electronic sound source. Therefore, as shown in FIG. 14, an arrangement that lowers the sound volume on the high sound side is desirable. . Furthermore, when the present invention is applied to a piano in which the volume of the bass and treble parts is lower than that of the mid-tone part, the volume balance in the entire sound range can be adjusted by arranging as shown in FIG.
[0065]
When the indicators 212a,..., 212g have been arranged at the desired positions, the switch 216 is depressed to cause the conversion table creation unit 221 to convert the conversion table (conversion table for key numbers) based on the set value of each indicator. ) Is created, but this creation process is the same as the process in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The conversion table created by the conversion table creation unit 221 is stored in the area on the memory 222 designated by the switch 217. At this time, data existing in the same area is overwritten.
[0066]
B. Automatic performance
Next, the operation during automatic performance will be described.
During automatic performance, MIDI data including a key number and key velocity is supplied from the CPU 101 to the volume data conversion unit 223, and the volume data conversion unit 223 stores 2 in the area on the memory 222 designated by the switch 217. Refers to the conversion table of the type, converts the key velocity in the MIDI data according to the key velocity, adds the correction value according to the key number to the conversion result, and rewrites the key velocity in the MIDI data with the addition result , Output to the subsequent key drive circuit. Thereby, the volume of the generated musical sound corresponds to the value represented by the index on the liquid crystal panel 213.
C. Change conversion characteristics
Regarding the conversion characteristic changing operation, the switch 215 and the switch 217 are operated to select the conversion table to be changed, and the display contents of the liquid crystal panel 213 are set to the contents corresponding to the conversion table, except for the conversion characteristics. Since this is the same as the preset operation, the description thereof is omitted.
[0067]
(5) Example of change
Hereinafter, modified examples of the above-described embodiments will be described. Here, in order to avoid complication of explanation, a modification example will be given mainly focusing on the first embodiment, but the second embodiment having the same functions as those in the first embodiment will be described below. Needless to say, this applies to the form.
[0068]
(A) Although the pianissimo setting key 111a and the fortissimo setting key 111g are provided in the first embodiment, the problem of the present invention can be solved by using only the conversion characteristic input keys 111b to 111f. That is, the conversion characteristic may be set together with the dynamic range by operating the conversion characteristic input keys 111b and 111f.
(B) In the first embodiment, five conversion characteristic input keys 111b,... Are provided. However, if there are at least three, the conversion characteristic can be set roughly. Further, by providing more than five, it becomes possible to perform fine setting. The same applies to the indicators 211a,... And the indicators 212a,.
(C) In the first embodiment, after linearly interpolating between the output side key velocities set by the conversion characteristic input keys 111b,..., The output side key velocity is corrected so as to form a curve. Only interpolation may be performed. The same can be said for the conversion table creation process for the key number in the second embodiment.
[0069]
(D) In the first embodiment, the conversion characteristic input keys 111b,... Are provided by equally dividing the input key velocity from the minimum value (01) to the maximum value (7F). It can also be provided. For example, the conversion characteristic input key 111c can be used to set the output side key velocity for the input of the key velocity (30). At that time, the player may arbitrarily set the key velocity assigned to each of the conversion characteristic input keys 111b to 111f. That is, for example, it is possible to set the output side key velocity for the input of the key velocities 01, 10, 20, 40, and 7f with the conversion characteristic input keys 111b to 111f. In this case, the conversion curve when the input key velocity is small can be set finely, while the conversion curve when the input velocity is large is rough. In other words, according to the preference of the performer, switches can be assigned to places that are desired to be set finely, and there are few places that may be rough, and a variety of curves can be created with limited switches.
Further, for example, the conversion characteristic input keys 111b,... Can be provided by dividing the input key velocity from an intermediate value (for example, 20) to an intermediate value (for example, 60). In this case, the output side key velocity up to the minimum value (01) and the maximum value (7F) is set by extending the curve (or straight line) formed by the output side key velocity set by the conversion characteristic input keys 111b,. be able to.
A storage means for storing a conversion table of standard conversion characteristics, and an operator for selecting a conversion table stored in the storage means and a conversion table set by the volume switch 110 are provided. The velocity may be converted using the conversion table selected by the operator. In this case, it is better to prepare a plurality of conversion tables to be stored so that an arbitrary table can be selected from them. In addition, if this storage means is writable and the conversion table set by the volume switch 110 can be stored in this storage means, the arbitrarily set conversion table can be easily reproduced. It becomes possible.
[0070]
(E) In the first embodiment, the sound volume data conversion circuit 120 is provided between the CPU 101 and the sound source circuit 106. However, the sound volume data conversion circuit 120 may be disposed between the sensor interface 105 and the CPU 101. Alternatively, the CPU may be configured to execute the function of the volume data conversion circuit 120. Or it can be set as the structure independent of keyboard instruments, such as a mute performance piano.
(F) In the said 2nd Embodiment, although each indicator was shown using the liquid crystal panel 213, it can replace with an LED row. At this time, the correction value memory and the key velocity memory may be switched and displayed in conjunction with the switch 215.
(G) The volume data conversion apparatus of the present invention can be applied to all musical instruments such as the practice piano, the electronic musical instrument, and the automatic performance piano as described above in addition to the mute performance piano.
[0071]
(H) In the second embodiment, the velocity of the switch 216 and the switch 217 and the function of the equalizer are switched by the switch 215, but two switches 216 and 217 are provided in place of the switch 215, and each of them is velocity. / You may make it use as a system only for an equalizer. That is, the velocity switches 216 and 217 and the equalizer switches 216 'and 217' (not shown) can be used.
[0072]
(I) The equalizer key number display in the second embodiment may correspond to all keys (for 88 keys), and a correction value may be set independently for any key. For example, although not shown, key selection up / down switches 214a ′ to 214g ′ are provided corresponding to the switches 214a to 214g, and the corresponding switches 214a to 214g ′ are operated in accordance with the operations of the switches 214a ′ to 214g ′. The key number assigned to 214g is set to increase or decrease one by one, and an image schematically representing the keyboard is displayed on the liquid crystal panel 213, and the image corresponding to the key number assigned to each switch 214a to 214g. If an index for key selection is displayed at the upper position, it is possible to realize the above-described correspondence with all keys, and it is possible to set a correction value independently for an arbitrary key.
[0073]
The ability to set the correction value independently for any key means that it is possible to equalize only for one particular key or keys, and therefore The ease of ringing and the difficulty of ringing can also be corrected. In addition, since values can be set for most keys by interpolation and correction values can be corrected only for specific keys, fine settings can be made and one correction value for all keys can be set. Compared with the case of setting one, the setting operation can be simplified. In the above-described example, the index is displayed on the image schematically representing the keyboard, but the area on the liquid crystal panel 213 corresponding to each switch 214a to 214g is assigned to each switch 214a to 214g. The key number may be displayed numerically.
[0074]
(J) In the display unit relating to velocity in the second embodiment, characteristics after being converted by the dynamic range and volume range determined by the positions of the indicators on the indicators 211a and 211g using another indicator (for example, black) (Actual output curve) may be displayed. In this way, the user can set the conversion characteristics while visually recognizing an actual output curve as indicated by a one-dot chain line in FIG. 6, for example.
Note that (i) and (j) described above are similarly applicable to the first embodiment if a display unit such as a liquid crystal panel is employed.
[0075]
  As described above, in the volume data converter of the present invention, the volume data to be output can be arbitrarily set for the input volume data. Therefore, the volume can be set appropriately according to various situations, which is very convenient.TheFurthermore, since the degree of conversion applied to the input volume data can be set for each pitch data, the volume balance for the range can be set as appropriate, which is very convenient.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a lower structure of a keyboard of a mute performance piano to which a volume data conversion device according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the mute piano.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the volume data conversion device.
FIG. 4 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys of a volume switch in the volume data conversion device.
FIG. 5 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys.
FIG. 6 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys.
FIG. 7 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys.
FIG. 8 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys.
FIG. 9 is a plan view showing an example of arrangement of slide keys.
FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of an automatic performance piano to which a volume data conversion device according to a second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the volume data conversion device.
FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a volume switch unit in the volume data conversion device.
FIG. 13 is a plan view showing an example of an index arrangement in the volume switch unit.
FIG. 14 is a plan view showing an example of index arrangement in the volume switch unit;
FIG. 15 is a plan view showing an example of index arrangement in the volume switch unit;
[Explanation of symbols]
111a: Pianissimo setting key (dynamic range input unit), 111b to 111f ... Conversion characteristic input key (conversion characteristic input unit), 111g ... Fortesimo setting key (dynamic range input unit), 121 ... Conversion table creation unit (conversion characteristic setting unit) ), 211a to 211g, an indicator (contains a conversion characteristic input unit together with the up / down switches 214a to 214g), 212a to 212 g, an indicator (a conversion characteristic input unit for key scaling together with the up / down switches 214a to 214g) 214a to 214g... Up / down switch, 221... Conversion table creation unit (conversion characteristic setting unit for key scaling)

Claims

音量データと音高データとが組で入力され、音量データの入力値を変換特性に従って音量情報に変換し、該音量情報を出力する音量データ変換装置であって、
上記音量データの入力値の少なくとも３つの値に対する出力値を設定する操作部と、
前記操作部で設定された出力値どうしの間を補間して変換特性を設定する変換特性設定部と、
前記音高データの複数の入力値について、前記出力値に対する補正量を設定するキースケーリング用操作部と、
前記キースケーリング用操作部で設定された補正量どうしの間を補間して音高データについての変換特性を設定するキースケーリング用変換特性設定部と、
前記変換特性設定部で設定された前記変換特性と、前記キースケーリング用変換特性設定部で設定された前記音高データについての変換特性とに基づいて前記音量データを前記音量情報に変換し、該音量情報を出力する音量データ変換部と
を備えたことを特徴とする音量データ変換装置。A volume data converter that inputs volume data and pitch data in pairs, converts an input value of volume data into volume information according to conversion characteristics, and outputs the volume information,
An operation unit for setting output values for at least three input values of the volume data ;
A conversion characteristic setting unit that sets a conversion characteristic by interpolating between output values set in the operation unit;
For a plurality of input values of the pitch data, an operation unit for key scaling for setting a correction amount for the output value;
A key-scaling conversion characteristic setting unit that sets a conversion characteristic for pitch data by interpolating between correction amounts set in the key-scaling operation unit;
Converting the volume data into the volume information based on the conversion characteristic set by the conversion characteristic setting unit and the conversion characteristic for the pitch data set by the key scaling conversion characteristic setting unit; A volume data conversion apparatus comprising: a volume data conversion unit that outputs volume information.