声音信号产生装置、声音信号产生方法以及记录介质
阅读：765发布：2020-10-28
专利汇可以提供声音信号产生装置、声音信号产生方法以及记录介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供能够表现由使用者的演奏方法的差异导致的发音行为的差异的声音 信号 产生装置、 声音信号 产生方法 和声 音信号产生程序。声音信号产生装置(100)具备第1信号产生指示部和第2信号产生指示部。第1信号产生指示部基于与 键盘 的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生。第2信号产生指示部基于键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生。声音信号产生方法包括基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生的步骤、和基于所述键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生的步骤。，下面是声音信号产生装置、声音信号产生方法以及记录介质专利的具体信息内容。
1.一种声音信号产生装置，具备：
第1信号产生指示部，基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生；以及
第2信号产生指示部，基于所述键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生。
2.如权利要求1所述的声音信号产生装置，还具备：
判定部，基于所述键操作信息，在从按键状态转移到放键状态的过程中，判定键是否处于与所述按键状态对应的第1键位置或与所述放键状态对应的第2键位置，所述放键的方式包括在键处于所述第1键位置的第1时间点与键处于所述第2键位置的第2时间点之间的规定期间内的键的移动速度。
3.如权利要求2所述的声音信号产生装置，
所述第2信号产生指示部根据所述规定期间内的键的移动速度来指示在不同的时间点下的所述放键声音信号的产生。
4.如权利要求2或权利要求3所述的声音信号产生装置，
所述判定部还在从按键状态转移到放键状态的过程中，判定键是否处于所述第1键位置与所述第2键位置之间的第3键位置，
所述规定期间是键处于所述第3键位置的第3时间点以后的期间，
在所述规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，在所述规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号。
5.如权利要求2或权利要求3所述的声音信号产生装置，
在从所述第1时间点经过了预先规定的时间后的第4时间点键到达了所述第2键位置的的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，在所述第4时间点键未到达所述第2键位置的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号。
6.如权利要求2或权利要求3所述的声音信号产生装置，
所述判定部在从按键状态转移到放键状态的过程中连续判定键的位置，
所述规定期间是键处于所述第1键位置与所述第2键位置之间的第3键位置的第3时间点以后的期间，
在所述规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，在所述规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，所述第2信号产生指示部进行指示，以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号。
7.如权利要求4或权利要求6所述的声音信号产生装置，
所述第1时间点相当于原声钢琴的按键状态的时间点，所述第2时间点相当于原声钢琴的放键状态的时间点，所述第3时间点相当于原声钢琴的在从按键状态转移到放键状态的过程中与该键对应的弦开始接触制音器的时间点。
8.如权利要求2至7的任一项所述的声音信号产生装置，还具备：
变更指示部，基于所述键操作信息进行指示，以使在与原声钢琴的从按键状态转移到放键状态的过程中弦开始接触制音器的时间点对应的时间点，将所述按键声音信号的音量的衰减率变更为第1值，在所述第2时间点将所述按键声音信号的音量的衰减率变更为大于所述第1值的第2值。
9.一种声音信号产生方法，包括：
基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生的步骤；以及
基于所述键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生的步骤。
10.如权利要求9所述的声音信号产生方法，还包括：
基于所述键操作信息，在从按键状态转移到放键状态的过程中，判定键是否处于与所述按键状态对应的第1键位置或与所述放键状态对应的第2键位置的步骤，所述放键的方式包括在键处于所述第1键位置的第1时间点与键处于所述第2键位置的第2时间点之间的规定期间内的键的移动速度。
11.如权利要求10所述的声音信号产生方法，
所述指示放键声音信号的产生的步骤包括根据所述规定期间内的键的移动速度来指示在不同的时间点下的所述放键声音信号的产生的步骤。
12.如权利要求10或权利要求11所述的声音信号产生方法，
所述进行判定的步骤包括还判定在从按键状态转移到放键状态的过程中，键是否处于所述第1键位置与所述第2键位置之间的第3键位置的步骤，
所述规定期间是键处于所述第3键位置的第3时间点以后的期间，
所述指示放键声音信号的产生的步骤包括在所述规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，进行指示以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，并且在所述规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号的步骤。
13.如权利要求10或权利要求11所述的声音信号产生方法，
所述指示放键声音信号的产生的步骤包括在从所述第1时间点经过了预先规定的时间后的第4时间点键到达了所述第2键位置的情况下，进行指示以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，并且在所述第4时间点键未到达所述第2键位置的情况下，进行指示以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号的步骤。
14.如权利要求10或权利要求11所述的声音信号产生方法，
所述进行判定的步骤包括在从按键状态转移到放键状态的过程中连续判定键的位置的步骤，
所述规定期间是键处于所述第1键位置与所述第2键位置之间的第3键位置的第3时间点以后的期间，
所述指示放键声音信号的产生的步骤包括在所述规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，进行指示以使在所述第2时间点以后产生第1放键声音信号作为所述放键声音信号，并且在所述规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在所述第2时间点之前产生第2放键声音信号作为所述放键声音信号。
15.一种计算机可读取的记录介质，其储存了声音信号产生程序，所述声音信号产生程序使计算机执行以下步骤：
基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生的步骤；以及
基于所述键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生的步骤。
声音信号产生装置、声音信号产生方法以及记录介质
技术领域
[0001] 本发明涉及声音信号产生装置、声音信号产生方法以及记录介质。
背景技术
[0002] 在作为自然乐器的钢琴中，在与多个键对应的弦上分别设置有制音器(damper)。与各键对应的制音器在放键时与弦接触。通过在按键时制音器与弦分开，从而此弦能够发生振动。已知用于在电子乐器中重现钢琴中产生的乐音的乐音产生装置。在专利文献1中记载的乐音产生装置中，在进行了放键操作时产生键断开声音。键断开声音是通过放键而制音器返回到了与键对应的弦位置时所产生的失真的声音分量。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：(日本)专利第3633420号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在上述专利文献1中记载的乐音产生装置中，在使用者的放键操作后产生键断开声音。由此，重现与放键时的钢琴声音类似的声音。然而，期望表现由使用者的演奏方法的差异而产生的发音行为的差异。
[0008] 用于解决课题的手段
[0009] 本发明提供能够表现由使用者的演奏方法的差异而产生的发音行为的差异的声音信号产生装置、声音信号产生方法以及声音信号产生程序。
[0010] 依照本发明的一方式的声音信号产生装置具备：第1信号产生指示部，基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生；以及第2信号产生指示部，基于键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生。
[0011] 声音信号产生装置可以还具备判定部，其基于键操作信息，在从按键状态转移到放键状态的过程中，判定键是否处于与按键状态对应的第1键位置或与放键状态对应的第2键位置，放键的方式可以包括在键处于第1键位置的第1时间点与键处于第2键位置的第2时间点之间的规定期间内的键的移动速度。
[0012] 第2信号产生指示部可以根据规定期间内的键的移动速度来指示在不同的时间点下的放键声音信号的产生。
[0013] 判定部可以在从按键状态转移到放键状态的过程中，还判定键是否处于第1键位置与第2键位置之间的第3键位置，规定期间可以是键处于第3键位置的第3时间点以后的期间，在规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，第2信号产生指示部可以进行指示，以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，在规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，第2信号产生指示部可以进行指示，以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号。
[0014] 在从第1时间点经过了预先规定的时间后的第4时间点键到达了第2键位置的的情况下，第2信号产生指示部可以进行指示，以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，在第4时间点键未到达第2键位置的情况下，第2信号产生指示部可以进行指示，以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号。
[0015] 判定部可以在从按键状态转移到放键状态的过程中连续判定键的位置，规定期间是键处于第1键位置与第2键位置之间的第3键位置的第3时间点以后的期间，在规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，第2信号产生指示部进行指示，以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，在规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，第2信号产生指示部可以进行指示，以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号。
[0016] 第1时间点可以相当于原声钢琴的按键状态的时间点，第2时间点可以相当于原声钢琴的放键状态的时间点，第3时间点可以相当于原声钢琴的在从按键状态转移到放键状态的过程中与该键对应的弦开始接触制音器的时间点。
[0017] 声音信号产生装置可以还具备：变更指示部，基于键操作信息进行指示，以使在与原声钢琴的从按键状态转移到放键状态的过程中弦开始接触制音器的时间点对应的时间点，将按键声音信号的音量的衰减率变更为第1值，在第2时间点将按键声音信号的音量的衰减率变更为大于第1值的第2值。
[0018] 依照本发明的其它方式的声音信号产生方法包括：基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生的步骤；以及基于键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生的步骤。
[0019] 声音信号产生方法可以还包括：基于键操作信息，在从按键状态转移到放键状态的过程中，判定键是否处于与按键状态对应的第1键位置或与放键状态对应的第2键位置的步骤，放键的方式包括在键处于第1键位置的第1时间点与键处于第2键位置的第2时间点之间的规定期间内的键的移动速度。
[0020] 指示放键声音信号的产生的步骤可以包括根据规定期间内的键的移动速度来指示在不同的时间点下的放键声音信号的产生的步骤。
[0021] 进行判定的步骤可以包括还在从按键状态到放键状态的转移的过程中，判定键是否处于第1键位置与第2键位置之间的第3键位置的步骤，规定期间可以是键处于第3键位置的第3时间点以后的期间，指示放键声音信号的产生的步骤包括在规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，进行指示以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，并且在规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号的步骤。
[0022] 指示放键声音信号的产生的步骤可以包括在从第1时间点经过了预先规定的时间后的第4时间点键到达了第2键位置的的情况下，进行指示以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，并且在第4时间点键未到达第2键位置的情况下，进行指示以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号的步骤。
[0023] 进行判定的步骤可以包括在从按键状态到放键状态的转移的过程中连续判定键的位置的步骤，规定期间可以是键处于第1键位置与第2键位置之间的第3键位置的第3时间点以后的期间，指示放键声音信号的产生的步骤可以包括在规定期间内的键的移动速度为阈值以上的情况下，进行指示以使在第2时间点以后产生第1放键声音信号作为放键声音信号，并且在规定期间内的键的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在第2时间点之前产生第2放键声音信号作为放键声音信号。
[0024] 依照本发明的又一其它方式的声音信号产生程序使计算机执行以下步骤：基于与键盘的各键的操作对应的键操作信息，在按键时指示与按键对应的按键声音信号的产生的步骤；以及基于键操作信息，在放键时指示与放键的方式对应的放键声音信号的产生的步骤。
[0025] 发明效果
[0027] 图1是表示包含本发明的第1实施方式涉及的声音信号产生装置的电子音乐装置的结构的框图。
[0028] 图2是表示图1的键盘的结构的示意图。
[0029] 图3是表示声源部的结构的框图。
[0030] 图4是用于说明第1实施方式中的第1放键声音信号的产生的波形图。
[0031] 图5是用于说明第1实施方式中的第2放键声音信号的产生的波形图。
[0032] 图6是表示作为图1的主要部分的声音信号产生装置的功能性的结构的框图。
[0033] 图7是表示第1实施方式中的声音信号产生方法的流程图。
[0034] 图8是用于说明第2实施方式中的第1放键声音信号的产生的波形图。
[0035] 图9是用于说明第2实施方式中的第2放键声音信号的产生的波形图。
[0036] 图10是表示第2实施方式中的声音信号产生方法的流程图。
[0037] 标号说明
[0038] 1···电子音乐装置，2···键盘，3···设定操作部，4···显示部，5···声源部，6···效果赋予部，7···音响系统，8···存储装置，9···CPU，
10···定时器，11···RAM，12···ROM，13···通信I/F，14···外部存储装置，
15···总线，23···步骤，100···声音信号产生装置，101···按键信号判定部，
102···放键信号判定部，103···制音器释放信号判定部，104···按键声音信号产生指示部，105···键位置判定部，106···包络变更指示部，107···移动速度判定部，108···放键声音信号产生指示部，500···按键声音波形存储器，501···第1放键声音波形存储器，502···第2放键声音波形存储器，510,511,512···读出部，520,
521,522···滤波器，530,531,532···音量控制部，HR···半速率，KEk···键，KIk···键操作信息，RR···释放速率，S1k···按键信号，S2k···放键信号，S3k···制音器释放信号，SE1···第1传感器，SE2···第2传感器，SE3···第3传感器，SF1k···第1放键声音信号，SF2k···第2放键声音信号，SNk···按键声音信号，SR···维持速率，T1···速度判定期间，T2···制音器释放位置判定时间，T3···放键判定时间
10···定时器，11···RAM，12···ROM，13···通信I/F，14···外部存储装置，
15···总线，23···步骤，100···声音信号产生装置，101···按键信号判定部，
102···放键信号判定部，103···制音器释放信号判定部，104···按键声音信号产生指示部，105···键位置判定部，106···包络变更指示部，107···移动速度判定部，108···放键声音信号产生指示部，500···按键声音波形存储器，501···第1放键声音波形存储器，502···第2放键声音波形存储器，510,511,512···读出部，520,
521,522···滤波器，530,531,532···音量控制部，HR···半速率，KEk···键，KIk···键操作信息，RR···释放速率，S1k···按键信号，S2k···放键信号，S3k···制音器释放信号，SE1···第1传感器，SE2···第2传感器，SE3···第3传感器，SF1k···第1放键声音信号，SF2k···第2放键声音信号，SNk···按键声音信号，SR···维持速率，T1···速度判定期间，T2···制音器释放位置判定时间，T3···放键判定时间
具体实施方式
[0039] 以下，使用附图详细说明本发明的实施方式涉及的声音信号产生装置、声音信号产生方法以及声音信号产生程序。
[0040] [1]第1实施方式
[0041] (1)电子音乐装置的结构
[0042] 图1是表示包含本发明的第1实施方式涉及的声音信号产生装置的电子音乐装置的结构的框图。
[0043] 图1的电子音乐装置1例如是电子键盘乐器。电子音乐装置1具备键盘2、设定操作部3以及显示器4。在本实施方式中，键盘2具有多个键，并与总线15连接。设定操作部3包括进行导通断开操作的操作开关、进行旋转操作的操作开关、或进行滑动操作的操作开关等，并与总线15连接。该设定操作部3用于进行音量的调整、电源的导通断开以及各种设定。
[0044] 显示器4例如包括液晶显示器，并与总线15连接。在显示器4上显示乐谱或其他各种信息。显示器4也可以是触摸面板显示器。在这种情况下，也可以将设定操作部3的一部分或全部显示在显示器4上。使用者能够通过操作显示器4来指示各种操作。
[0045] 电子音乐装置1具备声源部5、效果赋予部6和音响系统7。声源部5与总线15连接，通过键盘2的各键的操作来产生按键声音信号、第1放键声音信号和第2放键声音信号。按键声音信号、第1放键声音信号和第2放键声音信号是音频数据(音响信号)。稍后说明按键声音信号、第1放键声音信号、以及第2放键声音信号的细节。效果赋予部6对由声源部5产生的按键声音信号、第1放键声音信号和第2放键声音信号赋予各种音响效果。音响系统7包括数字模拟(D/A)转换电路、放大器和扬声器。该音响系统7将从声源部5通过效果赋予部6而提供的按键声音信号、第1放键声音信号和第2放键声音信号转换成模拟声音信号，并发出基于模拟声音信号的声音。
[0046] 电子音乐装置1还具备存储装置8、CPU(中央运算处理装置)9、定时器10、RAM(随机存取存储器)11、ROM(只读存储器)12、以及通信I/F(接口)13。存储装置8、CPU9、RAM11、ROM12和通信I/F13与总线15连接。定时器10与CPU9连接。外部存储装置14等外部设备可以经由通信I/F13连接到总线15。存储装置8包括硬盘、光盘、磁盘或存储卡等存储介质。在该存储装置8中存储有声音信号产生程序等计算机程序。
[0047] RAM11例如由易失性存储器构成，被用作CPU9的作业区域，并且暂时存储各种数据。ROM12例如由非易失性存储器构成，存储控制程序。ROM12也可以存储声音信号产生程序等计算机程序。CPU9通过执行存储在存储装置8或ROM12中的声音信号产生程序来进行后述的声音信号产生方法。定时器10将表示时间经过的时间信息提供给CPU9。存储装置8、CPU9、定时器10、RAM11以及ROM12构成声音信号产生装置100。
[0048] 声音信号产生程序以被储存在计算机可读取的记录介质中的形式而提供，其也可以安装在存储装置8或ROM12中。此外，声音信号产生程序也可以存储在外部存储装置14中。进一步地，在通信I/F13连接到通信网络的情况下，也可以从连接到通信网络的服务器分发的声音信号产生程序安装在存储装置8或ROM12中。
[0049] (2)键盘2的结构
[0050] 图2是表示图1的键盘2的结构的示意图。在本实施方式中，键盘2包括多个键KEk的排。图2中示出了1个键KEk。在此，符号“KEk”的k表示第k个键。在将键的总数设为N的情况下，k为1～N的整数。
[0051] 在各键KEk中设置有第1～第3传感器SE1～SE3。第1～第3传感器SE1～SE3各自例如是光电传感器或机械开关。第1传感器SE1检测键KEk被按压的状态(以下称为按键状态)。按键状态相当于在原声钢琴中与键对应的弦从制音器被释放的状态。即，若是原声钢琴，则第1传感器SE1检测键被按压至能够将制音器从弦分离的按键位置。第2传感器SE2检测键KEk未被按压的状态(以下称为放键状态)。放键状态相当于在原声钢琴中延音踏板未被踩踏的情况下与键对应的弦的振动被制音器抑制的状态。若是原声钢琴，则第2传感器SE2检测键被返回至能够使制音器与弦接触的放键位置。
[0052] 第3传感器SE3检测原声钢琴的从放键状态转移到按键状态的过程中与该键对应的弦开始从制音器分离的时间点以及原声钢琴的从按键状态转移到放键状态的过程中与该键对应的弦开始接触制音器的时间点。以下，将弦开始从制音器分离的时间点以及弦开始接触制音器的时间点下的键的位置称为制音器释放位置。
[0053] 当键KEk处于按键位置时，对应的弦能够不与制音器接触而自由振动。当键KEk处于放键位置时，对应的弦不能自由振动。当键KEk处于制音器释放位置时，对应的弦能够与制音器接触并同时振动。
[0054] 在按键时，键KEk从放键位置经由制音器释放位置移动至按键位置，在按键时，键KEk从按键位置经由制音器释放位置移动至按键位置。
[0055] 第1传感器SE1输出表示键KEk是否处于按键位置的按键信号S1k。当键KEk处于按键位置时，按键信号S1k导通。当键KEk未处于按键位置时，按键信号S1k断开。第2传感器SE2输出表示键KEk是否处于放键位置的放键信号S2k。当键KEk处于放键位置时，放键信号S2k导通。当键KEk未处于放键位置时，放键信号S2k断开。第3传感器SE3输出表示键KEk是否处于制音器释放位置的制音器释放信号S3k。当键KEk处于制音器释放位置时，制音器释放信号S3k导通。当键KEk未处于制音器释放位置时，制音器释放信号S3k断开。与各键KEk对应的按键信号S1k、放键信号S2k和制音器释放信号S3k作为键操作信息KIk而被输出。
[0056] (3)声源部5的结构
[0057] 图3是表示声源部5的结构的框图。如图3所示，声源部5包括按键声音波形存储器500、第1放键声音波形存储器501、第2放键声音波形存储器502、读出部510～512、滤波器
520～522和音量控制部530～532。
520～522和音量控制部530～532。
[0058] 按键声音波形存储器500存储分别表示与原声钢琴的多个键对应的多个按键声音波形的多个按键声音波形数据。各按键声音波形数据是表示声音波形的采样数据，其通过将原声钢琴的各键被按压时所产生的声音进行PCM(脉冲编码调制(Pulse Code Modulation))录音来获得。例如，存储与88根弦对应的88个按键声音波形数据。读出部510从按键声音波形存储器500中读出具有与按键信号S1k对应的音高的按键声音波形数据。滤波器520进行用于对由读出部510读出的按键声音波形数据赋予音色的变化的滤波器处理。音量控制部530控制按键声音波形数据的包络的时间变化，并输出被控制的按键声音波形数据作为按键声音信号SNk。
[0059] 表示多个第1放键声音的波形的多个第1放键声音波形数据按每一个键或多个键的集合的每一个而存储在第1放键声音波形存储器501中。第1放键声音是在原声钢琴中通过放键来使制音器返回至与键对应的弦位置时所产生的失真的声音分量，也被称为键断开声音。第1放键声音波形数据例如能够通过以下的方法制成。将放键时的按键声音的释放部分的采样波形作为第1采样波形而获得。此外，通过以与放键时相同的衰减率来使保持按键状态而衰减的按键声音的释放部分衰减，从而得到第2采样波形。通过计算第1采样波形与第2采样波形的差而获得第1放键声音波形数据。读出部511从第1放键声音波形存储器501读出与放键信号S2k对应的第1放键声音波形数据。滤波器521进行用于对由读出部511读出的第1放键声音波形数据赋予音色的变化的滤波器处理。音量控制部531控制第1放键声音波形数据的包络的时间变化，并输出被控制的第1放键声音波形数据作为第1放键声音信号SF1k。
[0060] 表示多个第2放键声音的波形的多个第2放键声音波形数据按每一个键或多个键的集合的每一个而存储在第2放键声音波形存储器502中。第2放键声音是在原声钢琴中键通过低速从按键位置转移至放键位置时所产生的失真的声音分量。第2放键声音听起来像“mya”。第2放键声音被命名为阻尼泄漏声音(damper leaking sound)。第2放键声音波形数据可以通过将第1放键声音波形数据变形来获得。此外，第2放键声音波形数据也可以通过合成多个波形数据而获得。进一步地，作为第2放键声音波形数据，也可以直接使用第1放键声音波形数据。读出部512从第2放键声音波形存储器502中读出与放键信号S2k对应的第2放键声音波形数据。滤波器522进行用于对由读出部512读出的第2放键声音波形数据赋予音色的变化的滤波器处理。音量控制部532控制第2放键声音波形数据的包络的时间变化，并输出被控制的第2放键声音波形数据作为第2放键声音信号SF2k。
[0061] 如图3中虚线箭头所示的那样，可以根据第1放键声音波形数据来产生第2放键声音信号SF2k。在这种情况下，可以不设置第2放键声音波形存储器502、读出部512、滤波器522和音量控制部532。在输出第2放键声音信号SF2k时，滤波器521的截止频率被调整为第2放键声音用的值。此外，在输出第2放键声音信号SF2k时，音量控制部531的音量被调整为第
2放键声音用的值。此外，在输出第2放键声音信号SF2k时，也可以由音量控制部531来调整第2放键声音信号SF2k的起声速率(attack rate)。
2放键声音用的值。此外，在输出第2放键声音信号SF2k时，也可以由音量控制部531来调整第2放键声音信号SF2k的起声速率(attack rate)。
[0062] 另外，也可以第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k双方根据按键声音波形数据而产生。在这种情况下，可以不设置第1放键声音波形存储器501、第2放键声音波形存储器502、读出部511、512和音量控制部531、532。
[0063] 如以下说明的那样，在从按键状态向放键状态转移时，根据放键速度而选择性地产生第1放键声音信号SF1k或第2放键声音信号SF2k中的任意一方。
[0064] (4)第1和第2放键声音信号的产生
[0065] 图4是用于说明第1实施方式中的第1放键声音信号的产生的波形图。图5是用于说明第1实施方式中的第2放键声音信号的产生的波形图。在图4和图5中，从上开始依次示出了按键信号S1k、制音器释放信号S3k和放键信号S2k。此外，在图4和图5中示出了按键声音信号SNk的包络波形。在图4中示出了第1放键声音信号SF1k的包络波形，在图5中示出了第2放键声音信号SF2k的包络波形。图4和图5的各波形的横轴是时间。在图4和图5中，按键信号S1k、制音器释放信号S3k和放键信号S2k的高电平对应于导通，低电平对应于断开。按键声音信号SNk、第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的纵轴为音量。
[0066] 如图4和图5所示的那样，若通过使用者的按键操作而在时间点t1导通按键信号S1k，则产生按键声音信号SNk。按键声音信号SNk的音量以起声速率AR上升后，以衰退速率(decay rate)DR衰减，之后以维持速率(sustain rate)SR衰减。通过使用者的放键操作，键KEk从按键位置移动到放键位置。在这种情况下，在键KEk到达了制音器释放位置的时间点t3，制音器释放信号S3k导通。在该时间点t3以后，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为半速率(half rate)HR。半速率HR大于维持速率SR。
[0067] 在图4的例子中，在从时间点t3经过预先规定的速度判定期间T1之前，在时间点t21，键KEk返回到放键位置，从而放键信号S2k导通。在这种情况下，在速度判定期间T1结束的时间点t31，键KEk返回到放键位置。在时间点t21，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为释放速率(release rate)RR。释放速率RR大于半速率HR。此外，在时间点t21之后产生第1放键声音信号SF1k。
[0068] 在图5的例子中，在从时间点t3经过速度判定期间T1之后，在时间点t22，键KEk返回到放键位置，从而放键信号S2k导通。在这种情况下，在速度判定期间T1结束的时间点t31，键KEk尚未返回到放键位置。在时间点t22，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为释放速率RR。此外，在速度判定期间T1结束的时间点t31之后时间点t22之前产生第2放键声音信号SF2k。
[0069] 在本实施方式中，基于在速度判定期间T1结束的时间点t31键KEk是否返回到放键位置来判定放键时的键KEk的移动速度是否低于规定的阈值。在键KEk的移动速度为阈值以上的情况下，在键KEk返回到放键位置之后产生第1放键声音信号SF1k。在键KEk的移动速度低于阈值的情况下，在键KEk通过了制音器释放位置之后且返回到放键位置之前产生第2放键声音信号SF2k。
[0070] (5)声音信号产生装置100的功能性的结构
[0071] 图6是表示作为图1的主要部分的声音信号产生装置100的功能性的结构的框图。如图6所示，声音信号产生装置100包括按键信号判定部101、放键信号判定部102、制音器释放信号判定部103、按键声音信号产生指示部104、键位置判定部105、包络变更指示部106、移动速度判定部107和放键声音信号产生指示部108。声音信号产生装置100的各结构部分(101～108)的功能通过由图1的CPU9执行存储在存储装置8或ROM 12中的声音信号产生程序而实现。另外，声音信号产生装置100的多个结构部分(101～108)的一部分或全部也可以由电子电路等硬件构成。
[0072] 按键信号判定部101判定从键盘2输出的按键信号S1k是否导通。放键信号判定部102判定从键盘2输出的放键信号S2k是导通还是断开。制音器释放信号判定部103判定从键盘2输出的制音器释放信号S3k是导通还是断开。
[0073] 按键声音信号产生指示部104基于按键信号判定部101的判定结果而将按键声音信号产生指令I0k提供给声源部5。键位置判定部105基于按键信号判定部101的判定结果、放键信号判定部102的判定结果和阻尼释放信号判定部103判定结果，判定键KEk是处于制音器释放位置还是放键位置。包络变更指示部106基于键位置判定部105的判定结果而将用于指示按键声音信号SNk的音量的衰减率的变更的包络变更指示Ek提供给声源部5。
[0074] 移动速度判定部107基于放键信号判定部102的判定结果和键位置判定部105的判定结果来判定键KEk的移动速度是否低于阈值。放键声音信号产生指示部108基于键位置判定部105的判定结果和移动速度判定部107的判定结果，选择性地将用于指示第1放键声音信号SF1k的产生的第1放键声音信号产生指令I1k或用于指示第2放键声音信号SF2k的产生的第2放键声音信号产生指令I2k提供给声源部5。
[0075] (6)声音信号产生方法
[0076] 图7是表示第1实施方式中的声音信号产生方法的流程图。图7的声音信号产生方法通过由图1的CPU9执行存储在存储装置8或ROM12中的声音信号产生程序而实现。
[0077] 首先，按键信号判定部101判定按键信号S1k是否导通(步骤S1)。在按键信号S1k未导通的情况下，按键信号判定部101待机。在按键信号S1k导通的情况下，按键声音信号产生指示部104向声源部5指示按键声音信号SNk的产生(步骤S2)。由此，从音响系统7发出按键声音。
[0078] 包络变更指示部106控制按键声音信号SNk的包络(步骤S3)。具体地，如图4和图5所示的那样，包络变更指示部106对声源部5进行指示，以便按起声速率AR、衰退速率(decay rate)DR和维持速率SR的顺序来将按键声音信号SNk的音量的上升率和衰减率进行变更。
[0079] 制音器释放信号判定部103判定制音器释放信号S3k是否导通(步骤S4)。在制音器释放信号S3k未导通的情况下，包络变更指示部106返回到步骤S3，继续进行按键声音信号SNk的包络的控制。若制音器释放信号S3k导通，则包络变更指示部106对声源部5进行指示，以便将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为半速率HR(步骤S5)。
[0080] 放键信号判定部102判定放键信号S2k是否导通(步骤S6)。若放键信号S2k导通，则包络变更指示部106对声源部5进行指示，以便将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为释放速率RR(步骤S7)。移动速度判定部107判定速度判定期间T1是否已经经过(步骤S8)。在速度判定期间T1尚未经过的情况下，移动速度判定部107返回到步骤S7并待机至速度判定期间T1经过为止。
[0081] 在速度判定期间T1已经过的情况下，放键声音信号产生指示部108指示声源部5产生第1放键声音信号SF1k(步骤S9)。由此，从音响系统7发出第1放键声音。之后，按键信号判定部101返回到步骤S1。
[0082] 在步骤S6中放键信号S2k未导通的情况下，移动速度判定部107判定速度判定期间T1是否已经经过(步骤S10)。在速度判定期间T1尚未经过的情况下，放键信号判定部102返回到步骤S6。若速度判定期间T1经过，则放键声音信号产生指示部108指示声源部5产生第2放键声音信号SF2k(步骤S11)。由此，从音响系统7发出第2放键声音。
[0083] 放键信号判定部102判定放键信号S2k是否已经导通(步骤S12)。在放键信号S2k未导通的情况下，放键信号判定部102待机至放键信号S2k导通为止。若放键信号S2k导通，则包络变更指示部10对声源部5进行指示，以便将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为释放速率RR(步骤S13)。之后，按键信号判定部101返回到步骤S1。
[0084] [2]第2实施方式
[0085] 除了以下的点之外，包含第2实施方式涉及的声音信号产生装置100的电子音乐装置1的结构与图1所示的结构相同。除了以下的点之外，第2实施方式涉及的声音信号产生装置100的功能性的结构与图6所示的结构相同。
[0086] 在第2实施方式涉及的电子音乐装置1中，在键盘2的各键KEk中设置了第1和第2传感器SE1、SE2，未设置第3传感器SE3。因此，从键KEk输出按键信号S1k和放键信号S2k，不输出制音器释放信号S3k。此外，在第2实施方式涉及的声音信号产生装置100中，未设置图6的制音器释放信号判定部103。
[0087] 图8是用于说明第2实施方式中的第1放键声音信号的产生的波形图。图9是用于说明第2实施方式中的第2放键声音信号的产生的波形图。图8和图9的波形图与图4和图5的波形图的不同之处在于以下的点。
[0088] 在图8和图9中，示出了按键信号S1k和放键信号S2k。在本实施方式中，制音器释放信号S3k不存在。如图8和图9所示的那样，在从按键信号S1k断开的时间点起经过了一定时间(以下称为制音器释放位置判定时间T2)的时间点t30，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为半速率HR。在此，预先设定制音器释放位置判定时间T2，以使时间点t30与原声钢琴的从按键状态转移到放键状态的过程中弦开始接触制音器的时间点一致或接近。即，时间点t30对应于键KEk通过第1实施方式中的制音器释放位置的时间点t3。
[0089] 在第2实施方式中，判定在从按键信号S1k断开的时间点起经过了预先规定的时间(以下称为放键判定时间T3)后的时间点t4键KEk是否返回到了放键位置，放键判定时间T3长于制音器释放位置判定时间T2。放键判定时间T3用于判定键KEk从按键位置到放键位置的移动速度是否低于阈值。
[0090] 在图8的例子中，键KEk在时间点t4之前的时间点t21返回到放键位置，从而放键信号S2k导通。即，在时间点t4，键KEk已返回到放键位置。在这种情况下，在时间点t21以后产生第1放键声音信号SF1k。
[0091] 在图9的例子中，在时间点t4之后的时间点t22，键KEk返回到放键位置，从而放键信号S2k导通。即，在时间点t4，键KEk尚未返回到放键位置。在这种情况下，在时间点t30之后时间点t22之前产生第2放键声音信号SF2k。
[0092] 图10是表示第2实施方式中的声音信号产生方法的流程图。首先，按键信号判定部101判定按键信号S1k是否已导通(步骤S21)。在按键信号S1k未导通的情况下，按键信号判定部101待机。若按键信号S1k导通，则按键声音信号产生指示部104对声源部5指示按键声音信号SNk的产生(步骤S22)。由此，从音响系统7发出按键声音。包络变更指示部106控制按键声音信号SNk的包络(步骤S23)。
[0093] 按键信号判定部101判定按键信号S1k是否已经断开(步骤S24)。在按键信号S1k未断开的情况下，包络变更指示部106返回到步骤S23并继续控制按键声音信号SNk的包络。在按键信号S1k断开的情况下，包络变更指示部106控制按键声音信号SNk的包络(步骤S25)。键位置判定部105判定制音器释放位置判定时间T2是否已经经过(步骤S26)。若尚未经过制音器释放位置判定时间T2，则包络变更指示部106返回到步骤S25并继续控制按键声音信号SNk的包络。
[0094] 若经过制音器释放位置判定时间T2，则包络变更指示部106指示声源部5以将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为半速率HR(步骤S27)。放键信号判定部102判定放键信号S2k是否已导通(步骤S28)。若放键信号S2k导通，则包络变更指示部106指示声源部5以将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为释放速率RR(步骤S29)。移动速度判定部107判定放键判定时间T3是否已经经过(步骤S30)。在放键判定时间T3尚未经过的情况下，移动速度判定部107待机至放键判定时间T3经过为止。
[0095] 在放键判定时间T3已经经过的情况下，放键声音信号产生指示部108对声源部5指示第1放键声音信号SF1k的产生(步骤S31)。由此，从音响系统7发出第1放键声音。之后，按键信号判定部101返回到步骤S21。
[0096] 在步骤S28中放键信号S2k未导通的情况下，移动速度判定部107判定放键判定时间T3是否已经经过(步骤S31)。若放键判定时间T3尚未经过，则放键信号判定部102返回到步骤S28。若放键判定时间T3经过，则放键声音信号产生指示部108对声源部5指示第2放键声音信号SF2k的产生(步骤S33)。由此，从音响系统7发出第2放键声音。
[0097] 放键信号判定部102判定放键信号S2k是否已经导通(步骤S34)。在放键信号S2k尚未导通的情况下，放键信号判定部102待机至放键信号S2k导通为止。若放键信号S2k导通，则包络变更指示部106指示声源部5以将按键声音信号SNk的音量的衰减率变更为释放速率RR(步骤S35)。之后，按键信号判定部101返回到步骤S21。
[0098] [3]第3实施方式
[0099] 除了以下的点之外，包含第3实施方式涉及的声音信号产生装置100的电子音乐装置1的结构与图1所示的结构相同。除了以下的点之外，第3实施方式涉及的声音信号产生装置100的功能性的结构与图6中所示的结构相同。此外，除了处理的主体这一点不同之外，第3实施方式中的声音信号产生方法与图4，图5和图7中所示的方法相同。
[0100] 在第3实施方式涉及的电子音乐装置1中，在键盘2的各键KEk中设置连续(无阶段)地检测键KEk的位置的位置传感器来代替第1～第3传感器SE1～SE3。位置传感器输出表示键KEk的位置的检测信号。
[0101] 此外，在第3实施方式涉及的声音信号产生装置100中，未设置图6的按键信号判定部101、放键信号判定部102和制音器释放信号判定部103。键位置判定部105基于从位置传感器输出的检测信号来检测键KEk处于按键位置、制音器释放位置或放键位置中的哪一个。在基于从位置传感器输出的检测信号而判定为键KEk处于按键位置时，按键声音信号产生指示部104对声源部5指示按键声音信号SNk的产生。移动速度判定部107基于从位置传感器输出的检测信号和键位置判定部105的判定结果，判定速度判定期间T1内的键KEk的移动速度。在这种情况下，速度判定期间T1不限于从键KEk到达了制音器释放位置的时间点t3开始的期间，也能够将速度判定期间T1设定为键KEk从按键位置移动至放键位置之间的任意的期间。
[0102] [4]实施方式的效果
[0103] 根据第1～第3实施方式，在按键时，基于与键盘2的各键KEk的操作对应的键操作信息KIk而指示与按键对应的按键声音信号SNk的产生。由此，从音响系统7发出具有与被按压的键KEk对应的音高的按键声音。此外，在放键时，基于键操作信息KIk而指示与放键的方式对应的第1或第2放键声音信号SF1k，SF2k的产生。由此，从音响系统7发出与放键的方式对应的第1或第2放键声音。因此，能够表现由使用者的演奏方法的差异而引起的发音行为的差异。
[0104] 此外，在第1～第3实施方式中，放键的方式包括键KEk处于按键位置的时间点t1和键KEk处于放键位置的时间点t2之间的规定期间(例如，速度判定期间T1)内的键KEk的移动速度。在这种情况下，指示与规定期间内的键KEk的移动速度对应的放键声音信号的产生。由此，产生与放键速度对应的放键声音。
[0105] 进一步地，在第1～第3实施方式中，根据速度判定期间T1内的键KEk的移动速度而指示在不同时间点下的放键声音信号(例如，第1或第2放键声音信号SF1k、SF2k)的产生。由此，根据使用者分离键KEk的速度，在不同的时间点从音响系统7发出第1或第2放键声音。
[0106] 在第1实施方式中，在从按键状态转移到放键状态的过程中判定键KEk是否处于按键位置和放键位置之间的制音器释放位置。此外，在键KEk处于制音器释放位置的时间点t3以后设定速度判定期间T1。在速度判定期间T1内的键KEk的移动速度在阈值以上的情况下，进行指示以使在键KEk到达了放键位置的时间点t21以后产生第1放键声音信号SF1k。由此，在键KEk到达了放键位置之后，从音响系统7发出第1放键声音。另一方面，在速度判定期间T1内的键KEk的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在键KEk到达放键位置的时间点t22之前产生第2放键声音信号SF2k。由此，在键KEk通过制音器释放位置的时间点t3之后键KEk到达放键位置之前，从音响系统7发出第2按键声音。因此，使用者能够通过以通常的速度进行放键而在键KEk返回到放键位置之后产生第1放键声音，并且能够通过缓慢地进行放键而在键KEk返回到放键位置之前产生第2放键声音。因此，使用者能够通过变更放键速度来表现发音行为的差异。
[0107] 在第2实施方式中，在从键KEk处于按键位置的时间点t1起经过了放键判定时间T3的时间点t4键KEk到达了放键位置的情况下，进行指示以使在键KEk到达了放键位置的时间点t21以后产生第1放键声音信号SF1k。由此，在键KEk从按键位置到放键位置的移动时间短的情况下，在键KEk到达了放键位置之后从音响系统7发出第1放键声音。在从键KEk处于按键位置的时间点t1起经过了放键判定时间T3的时间点t4键KEk尚未到达放键位置的情况下，进行指示以使在键KEk到达放键位置之前产生第2放键声音信号SF2k。由此，在键KEk从按键位置到放键位置的移动时间长的情况下，在键KEk到达放键位置之前从音响系统7产生第2放键声音。因此，使用者能够通过以通常的速度进行放键而在键KEk返回到放键位置之后产生第1放键声音，并且能够通过缓慢地进行放键而在键KEk返回到放键状态之前产生第2放键声音。因此，使用者能够通过变更放键速度来表现发音行为的差异。
[0108] 在第3实施方式中，连续判定键KEk从按键状态到放键状态的位置。在这种情况下，在从按键状态转移到放键状态的过程中判定键KEk是否处于按键位置和放键位置之间的制音器释放位置。此外，速度判定期间T1是在键KEk处于制音器释放位置的时间点t3以后被设定。在速度判定期间T1内的键KEk的移动速度为阈值以上的情况下，进行指示以使在键KEk到达了放键位置的时间点t21以后产生第1放键声音信号SF1k。由此，在键KEk到达了放键位置之后从音响系统7发出第1放键声音。另一方面，在速度判定期间T1内的键KEk的移动速度小于阈值的情况下，进行指示以使在键KEk到达放键位置的时间点t22之前产生第2放键声音信号SF2k。由此，在键KEk通过制音器释放位置的时间点t3之后且键KEk到达放键位置之前从音响系统7发出第2按键声音。因此，使用者能够通过以通常的速度进行放键从而在键KEk返回到放键位置之后产生第1放键声音，并且能够通过缓慢地进行放键从而在键KEk返回到放键位置之前产生第2放键声音。因此，使用者能够通过变更放键速度来表现发音行为的差异。
[0109] 在第1～第3实施方式中，时间点t1相当于原声钢琴的按键状态的时间点，时间点t21、t22相当于原声钢琴的放键状态的时间点，时间点t3、t30相当于原声钢琴的在从按键状态转移到放键状态的过程中与该键对应的弦开始接触制音器的时间点。因此，能够重现接近于原声钢琴的放键时的发音行为的发音行为。
[0110] 在第1～第3实施方式中，在与原声钢琴的从按键状态转移到放键状态的过程中弦开始接触制音器的时间点对应的时间点t3、t30，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为半速率HR，并且在键KEk返回到了放键位置的时间点t21、t22，按键声音信号SNk的音量的衰减率被变更为大于半速率HR的释放速率RR。由此，能够重现接近于原声钢琴的按键声音的按键声音。
[0111] [5]其他的实施方式
[0112] (1)在上述实施方式中，第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k由声源部5产生，但本发明不限定于此。也可以基于由声源部5产生的按键声音信号SNk而由效果赋予部6产生第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k。
[0113] (2)第1放键声音信号SF1k可以按照键的每个音高而被变更。此外，第2放键声音信号SF2k也可以按照键的每个音高而被变更。例如，可以按照键的每个音高来变更第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的波形、音色或音量等。
[0114] (3)键盘2可以与原声钢琴的键盘同样地被分割为多个键域。原声钢琴的键盘被分割为包含未设置制音器的多个键的高音域、包含设置了2根弦的多个键的中音域、以及包含设置了3根弦的多个键的高音域。在这种情况下，第1放键声音信号SF1k可以按照键盘2的每个键域而变更。此外，第2放键声音信号SF2k也可以按照键盘2的每个键域而变更。例如，可以按照键盘2的每个键域来变更第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的波形、音色或音量等。
[0115] (4)声源部5可以被构成为使得第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k经年变化。此外，声源部5也可以被构成为对于每一个电子音乐装置1而言，第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的倾向不同。在这种情况下，声源部5可以被构成为能够调整第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的倾向。进一步地，声源部5也可以被构成为能够对第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k进行选择、编辑或修正。此外，第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k可以被混合，也可以根据键KEk的移动速度来变更第1放键声音信号SF1k和第2放键声音信号SF2k的混合比例。进一步地，在上述的第1～第3实施方式中，通过声音信号产生装置100来产生与放键的方式对应的第1或第2放键声音信号SF1k、SF2k，但例如也可以如下构成声音信号产生装置100：通过使用者的操作，能够切换产生与放键的方式对应的放键声音信号的模式和产生不与放键的方式对应的放键声音信号的模式。
[0116] (5)本发明不限于电子键盘乐器，也能适用于智能手机、平板终端、个人计算机等电子设备。在这种情况下，键盘2可以连接到电子设备。
[0118] 以下，说明权利要求的各特征与实施方式的各元素的对应的例子，但本发明不限定于下方的例子。
[0119] 在上述实施方式中，按键声音信号产生指示部104是第1信号产生指示部的例子，放键声音信号产生指示部108是第2信号产生指示部的例子，键位置判定部105是判定部的例子，包络变更指示部106是变更指示部的例子。按键位置是第1位置的例子，放键位置是第2位置的例子，制音器释放位置是第3位置的例子。速度判定期间T1是规定期间的例子，时间点t1是第1时间点的例子，时间点t21、t22是第2时间点的例子，时间点t3是第3时间点的例子。放键判定时间T3是预先规定的时间的例子，时间点t4是第4时间点的例子。作为权利要求的各特征，还能够使用具有权利要求中记载的结构或功能的其他各种各样的元素。
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