鍵盤装置及び鍵盤制御方法
【課題】初期衝撃信号が移動平均処理されてエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、弦共鳴処理がより純粋になる。
【解決手段】被衝撃体１からの初期衝撃信号は自己共振されて、この共振信号に移動平均回路９０では、移動平均長Ｎにわたって移動平均処理されて、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦間共鳴回路１００で、ディレイデータｄij及びレベルデータｌijに基づいて時分割に共鳴が付加される。図２１の回路でも同様に、自己共振、移動平均、鍵／音高間の共鳴が実行される。
【解決手段】被衝撃体１からの初期衝撃信号は自己共振されて、この共振信号に移動平均回路９０では、移動平均長Ｎにわたって移動平均処理されて、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦間共鳴回路１００で、ディレイデータｄij及びレベルデータｌijに基づいて時分割に共鳴が付加される。図２１の回路でも同様に、自己共振、移動平均、鍵／音高間の共鳴が実行される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵盤装置及び鍵盤制御方法に関し、特に被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、弦（被衝撃体／被打撃体／発音体）相互の共振／共鳴の機能を実現するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置として、本件出願人は、下記の出願を行っている。これらの出願に開示された技術では、棒状または板状の被衝撃体を鍵ごとに設け、この被衝撃体に対してハンマーなどで衝撃が与えられ、この被衝撃体からの音が電気信号に変換されて、楽音信号として発音出力される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００８７３６号
【特許文献２】特開２００９−０２０４１７号
【特許文献２】特願２００８−２８１１４１号（非公開）
【特許文献２】特願２００８−２８１１４７号（非公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、弦共鳴処理がより純粋になるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本件発明の鍵盤装置は、複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力するようにした。
【０００６】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなる。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【０００７】
「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、被衝撃体からの初期衝撃のみで、初期衝撃信号以降の共振信号が生成され、移動平均処理によって、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦共鳴処理がより純粋になる。
【０００９】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの被衝撃体／被打撃体／発音体そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（１）被衝撃体１
図１は各鍵１１…に対応して設けられた被衝撃体１…の構造を示す。薄板状あるいは棒状の支持体２の一端または両端は鍵盤装置に固定されている。この支持体２は衝撃が加えられると、弾性的に変形し復帰するとともに初期衝撃を発生する。この中央下面または中央下面より自由端にやや近い位置には円柱状の当接体３が固定されている。
【００１１】
この当接体３は特願２００７−１８４３２６号の明細書の被打撃部材１２（緩衝材１２１、１２３、振動センサー１２２、弦断面形状部材１２４、金属部材１２４１〜１２４３、フレキシル部材１２４４など）と同じである。特願２００７−１８４３２６号（特開２００９−０２０４１７号）の明細書は本件明細書内にすべて記載されているものとするし、特願２００７−１８４３２６号の図面も本願にすべて添付されているものとする。
【００１２】
当接体３の中には、ピックアップ素子、ホール素子または圧電素子などの衝撃変換素子２１が内蔵されている。鍵１１…のオン操作／オフ操作は、アクション機構（図示せず）を通じて、または直接ハンマーＨに伝えられ、ハンマーＨが回動され、ハンマーＨの先端が当接体３に当たる。この衝撃変換素子２１としては、フォトカプラ、レーザー光線と鏡など、光式でもよく、被衝撃体１…の初期衝撃が検出されれば、どのような手段でもよい。
【００１３】
被衝撃体１つまり当接体３に加えられた機械的な初期衝撃が電気信号、すなわち初期衝撃信号に変換される。衝撃変換素子２１から当接体３及び支持体２の根元にかけて伝導路が形成されており、初期衝撃信号はこの伝導路を介して出力される。
【００１４】
当接体３の先端にはフレキシブル部材が接合され、このフレキシブル部材の表面には、３本の金属部材が接合されており、鍵盤楽器でハンマーＨが３本の弦を同時に叩く状態の初期衝撃信号が実現される。
【００１５】
上記衝撃変換素子２１は、上記当接体３の中心の中ではなく、当接体３の根元、支持体２のハンマーＨが当たる付近の支持体２の中または外、支持体２の根元などに設けられていてもよく、いずれにせよハンマーＨの衝撃が、初期衝撃信号に変換される。
【００１６】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、側面全周囲面積が断面積の５倍乃至１００倍、例えば８倍乃至５０倍、さらに例えば１０倍乃至２５倍となり、高音になるほどこの倍数値は小さくなる。アップライトタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の奥行きより若干短くされてもよい。グランドタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の高さより若干短くされてもよい。
【００１７】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、断面形状が、長方形または正方形などの方形、多角形、円形、楕円板、台形、平行四辺形、菱形、星形、曲線形状、Ｌ字形、Ｈ字形、Ｉ字形、Ｕ字形、Ｔ字形、Ｃ字形、Ｏ字形、Ｎ字形、Ｍ字形、Ｘ字形、Ｊ字形、Ｙ字形、Ｅ字形、Ｆ字形、Ｓ字形、Ｖ字形、丸みを帯びた段差のある形状、丸みを帯びた凹凸のある形状のほか、直方体、立方体、多面体、多角形柱、板形、円柱、球体、卵形、楕円球、円板、方形枠状、円環状などでもよい。
【００１８】
上記支持体２または当接体３は、水平方向のほか、スピーカー直方向、斜め方向など、どのような方向に配列されてもよい。当接体３の高さは、上記支持体２または当接体３の幅／厚さより大きくても小さくても良い。支持体２または当接体３の材質は、木製、竹製、樹脂製、金属製、ガラス製、綿製、布製、糸性、繊維製、ゴム製、紙製、カーボン製、ウレタン製、発泡ウレタン製、スポンジ製、これらの混合物いずれでもよい。
【００１９】
このような被衝撃体１は、ハンマーＨの衝撃によって、上述の初期衝撃のみの不規則な振動が発生し、すぐに減衰して、鍵に応じた音高の周波数に安定する前に、振動は消滅する。支持体２は、このような不規則な振動でダイナミックに変化する衝撃振動を発生し、しかもすぐに減衰する素材、形状、取付構造が選ばれる。この初期衝撃信号以降の楽音波形信号は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２０】
もし、被衝撃体１が弦のように非常に細長く弾性の高いものであれば、初期衝撃の後も振動がしばらく続き、減衰はせず、振動は継続し、楽音の発音時間は長くなる。しかし、被衝撃体１では、すぐに減衰し、初期衝撃信号（音）のみが生成される。初期衝撃信号（音）以降の変化が安定した定常音は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２１】
上記支持体２は省略され、当接体３が直接楽器本体内部に固定されてもよい。また、当接体３は省略され、支持体２の内部、外面、根元、中央、先端などに上記衝撃変換素子２１が設けられてもよい。
【００２２】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなり、楽音の音高の周波数に徐々に収束する。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【００２３】
しかし、「初期衝撃信号」の振動は二回、または三回以上でもよい。「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【００２４】
これらの初期衝撃信号の発音時間比率は、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変化する。例えば、楽音全体の発音時間に占める初期衝撃信号の発音時間の割合は、例えばタッチが大きいほど小さく（大きく）なり、音高が低いほど小さく（大きく）なり、例えば打楽器→撥弦楽器→打弦楽器→擦弦→管楽器の順番などで大きく（小さく）なる。
【００２５】
上記支持体２の自由端は固定端にされてもよいし、動きにブレーキが加えられる支持端であってもよい。さらに、ひとつの支持体２に複数の固定端または支持端が構成されても良い。この場合、高音になるほど固定端または支持端の数が増えてもよい。
【００２６】
当接体３は、支持体２の中央下面、中央下面より自由端にやや近い位置、中央下面より固定端にやや近い位置、自由端、固定端などに設けられてもよい。当接体３または衝撃変換素子２１は、支持体２の中に完全に内蔵されてもよい。
【００２７】
また、当接体３は、低音になるほど自由端により近い位置に設けられ、高音になるほど固定端により近い位置に設けられても良い。支持体２の長さは低音になるほど長くなり、支持体２の太さ／幅は低音になるほど太く／広くなってもよい。当接体３は、支持体２の下以外に、上、側面などに設けられてもよく、ハンマーＨは上方、側方から当接体３を叩くことになる。
【００２８】
（２）全体回路
図２は鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノまたは消音ピアノの全体回路を示す。上記鍵１１ごとに設けられた上記被衝撃体１…の衝撃変換素子２１…からの上記初期衝撃信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、３つの共振回路２０…に送られる。
【００２９】
３つの共振回路２０…では、上記初期衝撃信号がデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号が帰還されて共振され、ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。また、この３つの共振回路２０…のうち１つまたは２つでは、上記初期衝撃信号に遅延がかけられてから、上記共振処理がされる。
【００３０】
３つの共振回路２０…のうち他の１つまたは２つ、上記初期衝撃信号の大きさが変えられてから、上記共振処理がされる。この３つの共振回路２０…の間では、初期衝撃信号及び共振信号が相互に送受されて混合・合成され、１つの鍵１１内の弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。この３つの共振回路２０…には他の鍵１１…の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が送受されて混合・合成され、弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。
【００３１】
この３つの共振回路２０…からの共振処理された全初期衝撃信号は、３つのクリッピング回路４６でクリッピングされ、加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。上記クリッピング回路４６では、共振処理された各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。
【００３２】
このクリッピング回路４６として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の振動振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の振動振幅が押さえられる状態が実現される。
【００３３】
この３つのクリッピング回路４６には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の振動振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００３４】
これら共振回路２０…で共振処理された各初期衝撃信号（共振信号が付加された初期衝撃信号。以下同じ）は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。なお、上記サウンドシステム４５には、響板２６とこの響板２６に取り付けられた電磁駆動体／加振体など、音を発音できればどのようなものでもよい。
【００３５】
このような電磁駆動体／加振体は、特願２００７−１７６７５８、特願２００７−１５８００２、特願２００７−１２２９２１、特願２００７−１１４９５２、特願２００７−６８６３、特願２００６−３５３５３６、特願２００６−３５３５３５、特願２００６−３２８００５明細書または図面に記載されている。
【００３６】
上記共振回路２０…には、後述するダンパー操作量回路６０及び操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力され、共振周波数帯域の範囲及び共振信号の大きさ／レベルが制御される。
【００３７】
上記鍵盤装置などのケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などには、上記衝撃変換素子２１…と同じ振動変換素子２８…が内蔵または表面に取り付けられている。これらケース２７、響板２６などでは、上記サウンドシステム４５内のスピーカーまたは電磁駆動体／加振体から放音される楽音、つまり上記初期衝撃信号及び共振信号によって衝撃・振動している。なお、外板とは、響板２６、側板、上前側板、下前側板、底板、屋根、蓋、鍵盤蓋など、本装置を取り囲む板部分を総称する。
【００３８】
上記振動変換素子２８…では、これらケース２７または響板２６などでの衝撃・振動が電気信号に変換される。この電気信号の名称は響板・ケース信号とする。この響板・ケース信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、共振回路２０…に送られる。
【００３９】
共振回路２０…では上記響板・ケース信号がデジタルの共振処理がなされ、ケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などにおける共鳴などに応じた共振処理、他の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が混合・合成され、上記響板２６、ケース２７と弦との共鳴などに応じた共振処理がされる。
【００４０】
この共振回路２０…からの共振処理された響板・ケース信号は、上記加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。この加算器４３には、すべての共振処理された各初期衝撃信号が入力されず、一部の共振処理された各初期衝撃信号のみが加算合成されてもよい。
【００４１】
（３）共振回路２０（第一実施例）
図３は上記共振回路２０を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ３１及び遅延器３２を通って、加算器２２を経て、遅延器２３で遅延されて出力される。この共振回路２０は、鍵盤装置（鍵盤楽器を含む）の各鍵１１に対応して設けられている。したがって、この初期衝撃信号は鍵１１ごと出力され、この各鍵１１の音高に応じた周波数となっているし、この初期衝撃動信号は、各鍵１１の発音操作／消音操作に基づく楽音信号として出力される。
【００４２】
コンバータ３１（乗算器）では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。また、遅延器３２では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。これらの大きさパラメータ及び遅延パラメータは、あらかじめ固定されて供給される。
【００４３】
このような大きさ制御及び遅延制御は、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、２つのみで実行される。また、この２つの共振回路２０…での大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは異なっており、変更される大きさ及び遅延量は同じではなく異なっている。また、一方の共振回路２０では大きさのみが制御され、他方の共振回路２０では遅延のみが制御されてもよい。
【００４４】
これにより、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、帰還共振は除いて、１つでは大きさ変更も遅延もされず、帰還共振は除いて、他の２つでは大きさ変更量または遅延量が互いに異なる。よって、１つの鍵における複数の弦の楽音を個別に実現できる。この１つの鍵の３つの共振回路２０…は２つでもよいし、３つを越えてもよい。
【００４５】
大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは、固定値が鍵盤装置の電源投入時に、ＣＰＵ（図示せず）によってメモリにストアされ、上記コンバータ３１及び遅延器３２に送られる。このような大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータの値は、鍵１１…、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変更されてもよい。
【００４６】
この出力される初期衝撃信号は、フィルタ２４、コンバータ２５、クリッピング回路２９を経て、上記加算器２２に帰還入力され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算される。この帰還により、初期衝撃信号は特定の周波数、特定の周波数帯域で共振する。この共振周波数は遅延器２３…の遅延量によって変更され、共振周波数帯域は、フィルタ２４のカットオフ周波数値によって変更される。
【００４７】
遅延器２３に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、遅延器２３の遅延によって生成される共振周波数／共鳴周波数が、対応する鍵１１…の音高に応じたものとなるように設定される。コンバータ２５に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、コンバータ２５のレベル制御によって生成される共振レベル／共鳴レベルが、対応する鍵１１…の音量に応じたものとなるように設定される。
【００４８】
上記フィルタ２４には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされ、さらにこの初期衝撃信号の位相が変更制御される。
【００４９】
上記コンバータ２５には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされ、初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが変更制御される。
【００５０】
上記ダンパーペダル６１の操作量データｄには、上記ダンパーペダル６１のオン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作の情報も含む。これにより、上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされる。また、上記帰還される初期衝撃信号のダンパーペダル６１の操作量データｄが、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。
【００５１】
上記フィルタ２４には、対応する鍵１１のオン、オフ、その中間の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされる。上記コンバータ２５には、対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされる。
【００５２】
上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが“１”を越えると大きくなり、“１”未満だと小さくなる。上記初期衝撃信号はデジタル信号であり、上記サンプリング回路４１にて所定周期でサンプリングされており、上記遅延器２３ではこのサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【００５３】
この遅延器２３…それぞれは、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器２３…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器２３…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【００５４】
上記低音域に向かって狭められるとき、所定の周波数値以上には狭められない。この狭められないようにするため、共振回路２０のカットオフ周波数が一定値以上に大きくならにように、上記操作量データｄが一定値以下または一定以上に制限され、コンバータ３９の変換内容または記憶内容が規制される。これにより、この周波数値は、上記鍵１１のうちダンパーの無い特定の高音域の複数の鍵１１に対応して実現される。
【００５５】
上記クリッピング回路２９では、帰還され共振処理される各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。このクリッピング回路２９として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【００５６】
このクリッピング回路２９には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００５７】
上記操作量データｄの大きさは、上記のほか、細かく変化しており、この細かい変化（後述のダンパー微細動信号）の周波数は、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあるか、もしくは楽器全体の最も大きいまたは大きい複数の共鳴周波数に一致する。したがって、上記初期衝撃信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動または共鳴によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に接触したり離れたりする状態が実現される。
【００５８】
上記加算器２２からの共振処理された初期衝撃信号は、他の１つまたは複数またはすべての共振回路２０…の加算器２２に入力される。また、この加算器２２には、他の共振回路２０…からの共振処理された初期衝撃信号が１つまたは複数またはすべて入力される。
【００５９】
このような互いに入力出力または送受される共振処理された初期衝撃信号は、互いに整数倍の音高比／周波数比にある鍵１１に応じた共振回路２０…が選択される。この整数倍の音高比／周波数比は、例えば、１：２、１：４、２：３、２：５、３：４、３：５などである。このような整数倍の音高比／周波数比は共鳴度が高く、鍵盤楽器の各弦の共鳴が実現される。
【００６０】
このような共振回路２０は、上記各鍵１１…ごとに設けられている。しかし、複数の共振回路２０が合体され、１つの共振回路２０で複数の初期衝撃信号が時分割処理によって処理され、複数の共振処理が並行して処理されてもよい。この場合、上記加算器４３は累算器となる。
【００６１】
上記各鍵１１…のうち、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていない。したがって、この高音域では、上述の共鳴状態の変化などの種々の制御は全てなされない。
【００６２】
例えば、この高音の鍵域では、共振された初期衝撃信号のレベルがクリッピングされないし、そもそもクリッピング値／飽和値／緩和増減域も変化しない。またダンパー微細動信号によるクリッピング値／飽和値／緩和増減域の変化もない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６３】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、上記共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６４】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６５】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６６】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６７】
これら共振回路２０…で共振された各初期衝撃信号は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振される。
【００６８】
このような他の共振回路２０へ送られる共振された各初期衝撃信号の波形形状（クリッピング）、大きさ／レベル、共振周波数帯域は、次述のようにダンパーペダル操作量、ハーフペダル、鍵操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどによって変化している。
【００６９】
しかし、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていないので、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、他の共振回路２０…へ送り出される共振された各初期衝撃信号は変化しない。
【００７０】
よって、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化しない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００７１】
この上記コンバータ３１、２５に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器３２、２３に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器３２の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器２３の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【００７２】
よって、被衝撃体１が１つであるにも関わらず、しかも初期衝撃信号が１つであるにもかかわらず、１つの鍵における３つ／複数の弦の楽音を３つの共振回路２０で個別に実現できる。この被衝撃体１は１つの鍵１１あたり２つでも、３つでも、複数でもよく、共振回路２０ごとに１つの被衝撃体１が設けられてもよい。
【００７３】
このような１つの鍵１１における３つの共振回路２０おける３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量それぞれは、互いに１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれている。これにより、１つの鍵１１における楽音にうなり効果を出すことができる。
【００７４】
このような１つの鍵１１における３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量のずれは、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵１１と発音中の他の鍵１１…との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度といった音楽的ファクタに応じて変更制御される。これにより音楽的ファクタに応じて、１つの鍵１１におけるうなりの状態、うなりの周波数が変化される
【００７５】
この場合、上記音高については、各鍵１１…に対応して音高データが記憶され、操作された鍵１１が検出され、この検出された鍵１１に応じた音高データが読み出され、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７６】
また、上記タッチについては、各鍵１１…ごとに設けられたタッチセンサからのタッチデータが取り込まれ、このタッチデータは上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７７】
さらに、上記音色については、音色選択スイッチに対応して操作量データｄ／パラメータの修正データが記憶され、選択された音色選択スイッチに対応した操作量データｄ／パラメータの修正データが、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７８】
また、上記発音経過時間については、上記鍵１１のキーオンからタイムカウントがリセット／開始され、このタイムカウント値が、この鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。このタイムカウントは、各鍵１１…ごとに時分割に実行され、対応する鍵１１のキーオフで、またはキーオフから所定時間経過後にリセット／クリアされる。
【００７９】
さらに、上記鍵１１…相互の共鳴度については、各鍵１１…相互の共鳴度を示す共鳴度データが記憶される。この共鳴度データは、各鍵１１…の音高が行アドレスと列アドレスとして配置され、あらかじめ計測された各音高相互の共鳴度を示すデータが、各音高に対応して記憶される。
【００８０】
この各共鳴度データのうち、発音中／キーオン中のものの全音高相互の共鳴度データが読み出されて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８１】
また、鍵盤装置全体の共鳴度については、鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースで、共振／共鳴する複数の周波数（音高）を計測され、この計測された共振周波数／共鳴周波数（音高）につき、上記各鍵１１…相互の共鳴度データと同様に、共鳴度データが求められて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８２】
図１３は、１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号が相互に送受され、１つの鍵１１内での弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８３】
よって、１つの鍵１１の各共振回路２０…で共振される初期衝撃信号相互について、初期衝撃信号の一部または全部が合成されて、複数の初期衝撃信号相互についても共振／共鳴される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振／共鳴される。これにより、１つの鍵の３つの楽音相互の共鳴も実現される。
【００８４】
このような１つの鍵１１ごとの各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。また、１つの共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…における山が３つに増える。
【００８５】
上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８６】
さらには、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…で共振された初期衝撃信号は、他の鍵１１…の３つの共振回路２０…にも入力され、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ダンパーの有る／無い鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８７】
このような各鍵１１…にわたる各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００８８】
また、ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板における共振／共鳴信号は、他の鍵１１…の共振回路２０…にも入力され、ケース２７及び響板２６などの共振回路２０…と上記鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ケース２７及び響板２６などと弦との相互の共鳴が実現される。
【００８９】
このような各鍵１１…とケース２７及び響板２６の各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００９０】
これにより、１つの鍵１１の３つの弦相互の共振／共鳴を実現できるし、各鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できる。ダンパーの無い鍵１１…と他の鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できるし、上記ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板などと上記各弦との相互の共振／共鳴を実現できる。
【００９１】
これらの多面的かつ複合的な共振／共鳴のうち、上記ケース２７、響板２６などによる空間共振／空間共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記ケース２７、響板２６などによる共振／共鳴を除いた、鍵１１での弦などの被衝撃体／発音体そのものの発音では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されず、被衝撃体／発音体だけの共振／共鳴は形成される。そして、図１３の接続関係に示すように、これら被衝撃体共振／被衝撃体共鳴／発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号及び共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴が実現される。
【００９２】
（４）クリッピング回路２９、４６、７６
図８は上記及び下記クリッピング回路２９、４６、７６を示す。初期衝撃信号は、クリッピング変換テーブル８１（コンバータ）で、入力される初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和され出力される。
【００９３】
このようなクリッピング特性を実現するためのクリッピング関数ｆ（ｘ）はクリッピングメモリ８２（テーブル）に記憶され、ダンピング量演算回路８３で原点を中心として点対象な特性が作られ、さらに下記操作量データｄに応じたクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）に変換され、これが上記クリッピング変換テーブル７１に書き込まれる。
【００９４】
図９は上記クリッピングメモリ８２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。この関数の特性は、入力信号に対して出力信号のレベルを変えて出力させる。このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが低い部分では、ほぼ正比例関係にあり、入力信号のレベルに対してほぼ同じレベルまたはほぼ正比例関係にある信号が出力される。
【００９５】
このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが高い部分では、入力信号の変化に対して出力信号が変化せず、出力信号が飽和して一定値ｍａｘ以上にならないように制限される。この飽和領域と上記正比例領域との間には、入力信号の増減に対して出力信号の増減が緩やかになる緩和領域が存在する。
【００９６】
図１０はクリッピング変換テーブル８１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。操作量データｄに応じて飽和領域及び一定値ｍａｘが上下に変動する。ダンパーペダル６１が踏まれず開放されて操作量データｄが最小「０」の状態では、飽和領域及び一定値ｍａｘはほぼ「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【００９７】
次いで、ダンパーペダル６１が少し踏まれて操作量データｄがｄ２（ｄ２＞最小）になると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ２）−ｆ（１−ｄ２）となり、完全にクリッピングされていた状態から、クリッピング量が少なくなる。
【００９８】
さらに、ダンパーペダル６１が踏込まれて操作量データｄがｄ１（ｄ１＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘがさらに大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ１）−ｆ（１−ｄ１）となり、クリッピング量がさらに少なくなる。
【００９９】
次いで、ダンパーペダル６１が最大まで踏込まれて操作量データｄが最大ｄ０＝「１」（最大＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなるまたは消失して、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ０）−ｆ（１−ｄ０）＝ｆ（ｘ）-ｆ（０）となり、クリッピング量が無くなる。
【０１００】
以上は、ダンパーペダル６１が徐々に踏まれていくと、ダンパーが弦に接触する量が少なくなって、クリッピング量が少なくなっていくことに対応している。また、ダンパーペダル６１が徐々に離されていくと、上述の逆となり、ダンパーが弦に接触する量が多くなって、クリッピング量が多くなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【０１０１】
この操作量データｄにはダンパー微細動信号も包含されており、ダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【０１０２】
また、ダンパーペダル６１が完全に開放された状態と同じく、ダンパーが弦に完全に接触するキーオフ状態になると、操作量データｄが最小値「０」になって、飽和領域及び一定値ｍａｘは「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【０１０３】
図１１は入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。操作量データｄ及びダンパー微細動信号の振幅に応じて、上記のようにクリッピング量が多くなったり少なくなったりする。
【０１０４】
（５）操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０
図４は操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。上記ダンパーペダル６１の根元にはポテンションメータなどのダンパー角度センサー６２が設けられている。この角度センサー６２からのダンパー操作量データは、ダンパーエンコーダー６３で数値のダンパー操作量データに変換される。
【０１０５】
ダンパーペダル６１は、鍵盤楽器の弦の振動を止めるダンパーを動かすペダルであり、ダンパーペダル６１が押されると、すべてのダンパーがすべての弦から離れて、弦の振動／発音が継続され、ダンパーペダル６１が押されないと、すべてのダンパーがすべての弦に当接して、弦の振動／発音が止められる。
【０１０６】
上記鍵１１にオンによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦から離れて、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が継続され、当該鍵１１にオフによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦に当接して、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が止められる。
【０１０７】
このようなダンパーペダル６１にはダンパー機構などが連結され、鍵１１にはアクション機構、弦などが連結されているが、本装置のダンパーペダル６１及び鍵１１にはこのような機構は設けられていない。むろん、設けられていてもよい。
【０１０８】
このようなダンパーペダル６１はダンパーペダルと同じ機能が発揮できれば、ペダル以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。また鍵１１は鍵盤楽器の鍵と同じ機能が発揮できれば、鍵以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。
【０１０９】
このダンパーペダル６１のダンパー操作量データは、ダンパーペダル６１がハーフペダルで“０．５”または中間所定値となり、ダンパーペダル６１がさらに順次踏み込まれると“１” または最大所定値になり、ダンパーペダル６１がハーフペダルから順次復帰されると“０．５” または中間所定値より順次小さくなり、ダンパーペダル６１が完全に開放されると“０”になる。
【０１１０】
上記各鍵１１の奥の根元にはポテンションメータなどの鍵角度センサー３６…が設けられている。この鍵角度センサー３６…からの鍵操作量データは、それぞれ鍵エンコーダー３７…で、数値の鍵操作量データに変換される。
【０１１１】
この各鍵１１の鍵操作量データは、各鍵１１が押されて発音操作されると“１” または所定値となり、各鍵１１が復帰されて消音操作されると“０”となり、この中間の押鍵状態では、“１” または所定値と“０”との中間の値をとり、この値は鍵１１の押し込み量に応じて“１” または所定値と“０”との間で変化する。なお、この中間の押鍵状態は、上記ダンパーの状態がハーフペダルと同じ状態になってもよいが、これは当該中間の押鍵状態の鍵１１のみにおいてである。ダンパーペダル６１のオン、オフ、ハーフペダルでは、全鍵１１について可能となる。
【０１１２】
この各鍵１１の鍵操作量データと上記ダンパーペダル６１のダンパー操作量データとは、それぞれコンバータ３９…その他の演算回路で乗算等の合成がなされ、上記コンバータ２５…に入力される。これにより、各鍵１１の操作量／操作状態とダンパーペダル６１の操作量／操作状態との両方に応じて、鍵１１ごとの共振制御がなされ、共振される周波数帯域または共振の大きさが制御され、共鳴状態が変化する。
【０１１３】
この共鳴状態の変化は、鍵１１の操作量／操作状態とこの鍵１１に応じた共振回路２０における共鳴のほか、ある鍵１１に応じた共振回路２０と、他の鍵１１の操作量／操作状態との間においても生じる。共振回路２０…相互で共振信号が送受されているからである。
【０１１４】
例えば、ダンパーペダル６１がオン操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。ダンパーペダル６１がオフ操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。
【０１１５】
また例えば、鍵１１がオン操作されると、この鍵操作量データは、このオン操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オン操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。鍵１１がオフ操作されると、この鍵操作量データは、このオフ操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オフ操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。これにより、鍵１１のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０１１６】
このとき、他にもオン操作されている鍵１１があると、このオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０からの共振信号が、別のオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０に入力される。したがって、オン操作されている鍵１１…に応じた共振回路２０…に、上記大きさが大きくされ共振帯域の広がった共振信号が加算器２２（５２）で加算合成され、共振信号の大きさがさらに大きくされ共振帯域がさらに広げられる。
【０１１７】
こうして、同時にオン操作中の鍵１１…相互の相乗的・相加的な共鳴が実現される。このような共鳴は、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態、鍵１１…がハーフ操作状態にあれば、これに応じて、上記共鳴状態が変化する。
【０１１８】
ダンパー微細動発信器６４には、共鳴周波数信号が入力され、上記ダンパー微細動信号が出力される。この共鳴周波数信号は、本楽器／本装置全体が共鳴している共鳴周波数を示す信号であり、ダンパー微細動信号は、この共鳴周波数に応じて周期的に変動する。
【０１１９】
上記全共振回路２０から出力される共振信号が加算器（図示せず）で加算合成されて共鳴周波数信号となり、これがレベル制御され、これがそのまま上記ダンパー微細動信号として出力される。これにより、ダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致する。
【０１２０】
ダンパー微細動発信器６４は入力されるパラメータによって、発信される周波数が変化するプログラマブルタイプのデジタル発信器でもよい。この場合、オン操作中の鍵１１の音高が随時サーチされ、このオン中の全音高の周波数データが、上記発振パラメータとして上記ダンパー微細動発信器６４に入力される。
【０１２１】
このオン中の音高サーチでは、例えばアサインメントメモリ（図示せず）の中でオン中のものがサーチされ、このサーチされた中でエンベロープレベルが最も高いものがさらにサーチされ、このサーチされたトーンナンバデータの周波数ナンバデータがダンパー微細動発信器６４にストアされる。このような処理はＣＰＵとプログラムによって随時実行される。
【０１２２】
上記コンバータ２５…には、上記ダンパー微細動信号も入力される。このダンパー微細動信号は鍵盤装置のダンパーが鍵１１…の操作によって振動している状態における微細動に応じた信号である。このようなダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致し、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間、例えば鍵盤装置の中音域にあり、複数の周波数が混合されているが、場合によって単一の周波数である。
【０１２３】
これにより、上記初期衝撃信号／共振信号／帰還電気信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化し共振信号のレベルも変化する。また、これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、弦がダンパーに接触したり離れたりする状態が実現される。
【０１２４】
このようなダンパー微細動信号は、本鍵盤装置電源が投入されたとき、鍵１１…のいずれかがオン操作されたときに、発信器から出力されたり、またはダンパー微細動信号が記憶されたメモリから読み出されたりしてもよい。そして、本鍵盤装置電源が切られたとき、全鍵１１…がオフ操作されたときに、このダンパー微細動信号の出力は停止されてもよい。
【０１２５】
上記コンバータ２５…には、音楽的ファクタデータも入力される。この音楽的ファクタは、音色データ、タッチデータ、音高データ、発音経過時間データ、共鳴度データなどである。音色データは、鍵１１の操作によって発音／消音される楽音の音色であって、操作パネル（図示せず）の音色を選択するスイッチによって入力される。タッチデータは、図４の対応する当該鍵１１…に設けられたフォトカプラなどのタッチセンサから供給される。
【０１２６】
音高データは、図４の対応する当該鍵１１…に応じた音高を示すデータであり、当該鍵１１…の操作が検出されると出力され、上記角度センサー３６…または鍵エンコーダー３７殻の出力信号が転用される。発音経過時間データは、当該鍵１１…のキーオン操作／発音操作からの結果時間を示し、キーオン操作／発音操作のイベントによってタイムカウントが開始され、キーオフ操作／消音操作によってリセットされる。
【０１２７】
共鳴度データは、図４の当該鍵１１の音高と、発音中の他の鍵１１…の音高との共鳴度を示す。テーブル（図示せず）などに全音高の列アドレスと全音高の行アドレスごとにこの共鳴度データが記憶され、当該鍵１１の音高が列アドレスに入力され、発音中の他の鍵１１…の音高が行アドレスに入力され、共鳴度データが読み出される。発音中の他の鍵１１…の音高が複数のときは、複数の共鳴度データが読み出され加算など演算合成されて、コンバータ３９に入力される。
【０１２８】
このような共鳴度データは、操作パネル（図示せず）から操作者の操作によってつまみなどから入力され設定され得る。この場合の、共鳴度データは、操作者が鍵盤装置全体の音響状態を共鳴の高いものにするか、共鳴の低いものにするかを決定する。このような共鳴度データは、上記プログラマブルなダンパー微細動発信器６４に発信周波数を決定するパラメータとして入力されてもよい。
【０１２９】
これにより、各鍵１１…の共振回路２０の帰還電気信号／共振信号／初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさが、音楽的ファクタ、つまり当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて変更制御され、共鳴状態も変化される。
【０１３０】
このような操作量データ回路３０は、上記各鍵１１…ごとに設けられ、各鍵１１…ごとに操作量データｄが演算される。しかし、ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は全鍵１１…または複数鍵１１…に共通で１つ設けられている。上記ダンパー操作量データと鍵操作量データとは、上記乗算のほか、数値の設定の仕方に応じて加算されたり、その他の演算によって合成されたりされ、上記操作量データｄが算出される。
【０１３１】
上記音楽的ファクタデータは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御される。
【０１３２】
上記ダンパー操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、ダンパー操作量または上記ハーフペダル操作に応じて変更制御される。
【０１３３】
上記鍵操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、鍵１１…の操作量に応じて変更制御される。
【０１３４】
上記コンバータ２５、３１、３９では、記憶された情報に基づいて、入力された複数のデータが変換されて合成されて出力され、乗算などその他の非線形演算または線形演算と同じ処理がされ、デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭなどが用いられる。このコンバータの機能は、以下のコンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２でも同じである。なお、加算器４３、２２、５２、５４、５７も、このようなコンバータとしてもよい。
【０１３５】
（６）共振回路２０（第二実施例）
図５は上記共振回路２０の第二実施例を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７２、遅延器７３を通って、コンバータ５１、加算器５２を経て出力される。この加算器５２の出力は、コンバータ５３、加算器５４を経て、クリッピング回路７６、遅延器５５を経て上記加算器５２に帰還され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算合成される。
【０１３６】
上記加算器５２の出力は、コンバータ５６、加算器５７を経て、遅延器５８を経て上記加算器５４に帰還され、上記帰還された初期衝撃信号に加算合成される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ５９を経て、上記加算器５４に入力される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７１を経て、上記加算器５７に入力される。
【０１３７】
したがって、遅延器５８では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号の合成信号が遅延される。また、遅延器５５では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号、遅延器５８で遅延された合成信号の合成信号が遅延される。この遅延器５５、５８では、この上記初期衝撃信号のサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【０１３８】
この遅延器５５…、５８…それぞれの遅延時間は、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器５５…、５８…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器５５…、５８…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【０１３９】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１には、上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記初期衝撃信号及び上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが制御されたり、共振する周波数帯域が制御されたりされる。この共振回路２０の遅延器５５、５８、コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、加算器５２、５４、５７の全部または一部によってフィルタが構成される。
【０１４０】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２には、上記操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力される。上記加算器５２には、上記第一実施例の加算器５２と同じく、他の共振回路２０…からの共振信号／電気信号／初期衝撃信号が入力される。本実施例における他の構成、作用、動作は、上述または後述する他の実施例と同じであり、本実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照される。
【０１４１】
上記コンバータ７２、遅延器７３は、上述の図３のコンバータ３１、遅延器３２と同じであり、供給される大きさパラメータ／遅延パラメータも図３におけるものと同じである。これにより、１つの鍵における３つの弦からの楽音を実現できるし、１つの鍵１１における３つの弦からの楽音相互の共鳴も実現される。
【０１４２】
この上記コンバータ７２、７１、５１、５３、５６、５９に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器７３、５５、５８に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器７３の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器５５、５８の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【０１４３】
この第二実施例の他の構成、作用、効果は、上記第一実施例と同じであり、これらの説明は本実施例でも記載されているものとするし、本実施例の記載内容も上記第一実施例にも記載されているものとする。第二実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照されるし、第一実施例で記載されていないことは、当該第一実施例以外の実施例が参照される。
【０１４４】
この場合、上記コンバータ２５、３１の説明事項は、コンバータ７２、５１、５３、５６、５９、７１についても成立するし、上記遅延器３２、２３の説明事項は、遅延器７３、５５、５８についても成立するし、クリッピング回路２９の説明事項は、クリッピング回路７６についても成立する。
【０１４５】
（７）共振信号の周波数帯域と大きさの変化
図１２は上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。図１２（ａ）では、ある音高の鍵１１ａが押されると、この鍵１１ａにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力され。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４６】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、別のある音高の鍵１１ｂが押されると、この鍵１１ｂにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力される。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４７】
このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近もわずかに共振して大きさが少し大きくなる。
【０１４８】
そして、図１２（ｃ）に示すように、ダンパーペダル６１が押され、次いで上記鍵１１ｂがキーオフされると、このキーオフされた鍵１１ｂの操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、このキーオフされた鍵１１ｂの音高に応じた周波数付近の共振は維持され、大きさも大きいまま維持される。
【０１４９】
また、他の押されていない鍵１１における初期衝撃信号は発生せず共振回路２０に入力されなくても、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。さらに、全操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近も共振して大きさがやや大きくなる。
【０１５０】
これにより、ダンパーペダル６１が押されて、全鍵１１…（各弦、各音高）相互の共振状態／共鳴状態が実現される。このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には初期衝撃信号は入力されないので、この共振の大きさは、当該鍵１１が押された時より小さい。
【０１５１】
また、押されている鍵１１ａ、１１ｂの周波数付近の大きさは、ダンパーペダル６１が押されることによって、さらに大きくなる。なぜなら、鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０自身の共振に他の押されていない鍵１１おける共振回路２０の共振が相加相乗されるからである。
【０１５２】
図６は、上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。鍵１１がオン操作されていないオフ操作、ダンパーペダル６１がオフ操作のときは、鍵操作量データ及びダンパー操作量データがともに“０”となる。したがって、共振信号の大きさは“０”で、共振信号の周波数帯域／共振帯域は無い。図６のＡの状態である。
【０１５３】
鍵１１がオン操作されると、鍵操作量データが“１”となり、ダンパー操作量データが“０”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かって広がり、カットオフ周波数も高音側に移動し、共振信号の大きさは大きくなる。図６のＢの状態となる。
【０１５４】
ダンパーペダル６１がさらにオン操作されると、ダンパー操作量データも“１”となり、鍵操作量データも“１”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、カットオフ周波数もさらに高音側に移動し、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＣの状態となる。
【０１５５】
鍵１１がオフ操作のときに、ダンパーペダル６１がオン操作されると、ダンパー操作量データが“１”となり、鍵操作量データが“０”となる。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＤの状態となる。
【０１５６】
この状態では、鍵１１がオフ操作なので、共振状態は低く共鳴も小さい。しかし、ダンパーペダル６１がオンされて、ダンパーが弦から離れている状態にあるので、オフ操作の鍵１１であっても弦が共振して共鳴している状態を実現できる。ここで、鍵１１がオン操作されると、上記Ｃの状態となる。
【０１５７】
ここで、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態になると、鍵１１がオン状態のときには、図６の上記ＢとＣとの中間状態となり、鍵１１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＤとの中間状態となる。鍵１１がハーフ操作状態になると、ダンパーペダル６１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＢとの中間状態となり、ダンパーペダル６１がオン状態のときには、図６の上記ＣとＤとの中間状態となる。
【０１５８】
こうして、ダンパーペダル６１及び鍵１１がハーフ操作状態のときの共振信号の周波数帯域／共振帯域とカットオフ周波数と共振信号の大きさとが実現される。こうして、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作ダンパーペダル６１のオン操作／オフ操作によって変化させることができる。
【０１５９】
ここにさらに、ダンパー微細動信号が供給されて、上記図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各特性は上下及び左右に微細に変動する。すなわち、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が低音域から高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。この微細動の変化の周期は、ダンパー微細動信号の周波数に応じている。
【０１６０】
ここで、上記音楽的ファクタ信号が供給されて、音楽的ファクタ、つまり鍵１１の音高、鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。
【０１６１】
図６の周波数特性には上方へ膨らんで突出した箇所Ｒ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…がある。これは共鳴／共振によって大きさが大きくなる個所である。この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、各共振回路２０…ごと、各被衝撃体１…ごと、すなわち弦ごと、音高ごとに異なっており、この各音高に応じた周波数及びその２ｎ倍（ｎ＝１、２、３…）、逓倍または整数倍の周波数の位置にある。
【０１６２】
この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、上記共振回路２０の共振周波数に応じた位置にあるので、他の共振回路２０…から当該共振回路２０へ送られてくる、初期衝撃信号及び共振信号による、当該共振回路２０における共振周波数に応じた位置にも形成される。これにより、他の音高／鍵／弦と当該音高／鍵／弦との共鳴が実現される。
【０１６３】
図６の特性Ａ→特性Ｄ→特性Ｂ→特性Ｃになるほど、このような共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加する。これは、ダンパーペダル６１がオン操作されていると、共振回路２０相互の共振／共鳴が増えるので、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加するからである。
【０１６４】
同様に鍵１１がオン操作のときに同様のことが起きるが、ダンパーペダル６１のオン操作時ほど増加しない。ダンパーペダル６１がハーフペダル操作されているときには、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は、上記各特性における数のそれぞれ中間になる。
【０１６５】
上記共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…それぞれは、３つの山が形成されている。これは、上記１つの鍵１１…ごとの３つの共振回路２０…でそれぞれ形成される共鳴／共振ポイントに対応している。これにより、１つの鍵１１における複数の弦における楽音を実現できるし、この１つの鍵１１の複数の楽音相互の共鳴も実現できるといえる。
【０１６６】
ここで、この各共鳴／共振ポイントの３つの山は、周波数が異なり、レベルも異なっている。これは、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０における共振周波数／共鳴周波数の違い及び共振レベル／共鳴レベルに対応しているからである。
【０１６７】
１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の間、または複数または全部の鍵１１…にわたる共振回路２０…の間の相互の共振／共鳴は、非常に多くの周波数／音高にわたる。しかし、ある共振回路２０で共振された初期衝撃信号が、他の共振回路２０に送られた場合、受け取った共振回路２０の共振周波数の整数倍または２ｎ（ｎ＝１，２，３…）に一致または近くないと、この送られてきた共振された初期衝撃信号は減衰する。したがって、全共振回路２０…の間で、共振された初期衝撃信号の送受があっても、各共振回路２０…における共鳴／共振ポイントは図６に示すＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…などに絞り込まれる。
【０１６８】
このような図６の周波数特性から、この上記各共振回路２０…のフィルタ２４のフィルタ係数、上記パラメータ、操作量データｄが机上の計算で求められる。またはこれらフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄの複数の組み合わせを実際の共振回路２０…に入力してみて、その周波数特性を実測することを繰り返し、図６の近い周波数特性が出るものを順次細かくして追っていく。
【０１６９】
このように実現したい周波数特性からフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄが求められる。なお、ここで決定される操作量データｄは基本的な中心値であり、上記鍵操作量データ、ダンパー操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタの各因子に応じて、この中心値が変動される。
【０１７０】
なお、一つの鍵１１の３つの共振回路２０…のフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄそれぞれは、図６の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の３つの山の一つ一つに対応して決定され、この３つの共振信号／共鳴信号が加算器４３で合成されて、上記３つの山の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…が形成される。図６の周波数特性では、ノイズ音成分の周波数特性は除外されており、実際の計測では図６の周波数特性に多少の凹凸が増えるし、高音域にノイズ音成分の周波数特性の多少の凹凸が増える。
【０１７１】
（８）初期衝撃信号及び共振信号／共鳴信号（実験結果）
図７は、上記被衝撃体１からの初期衝撃信号及び共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の概略の一例を示す。上記被衝撃体１からの初期衝撃信号は周期性に乏しく、不規則性が高く、変化の激しい波形となっている。この初期衝撃信号はすぐに減衰して持続性はない。被衝撃体１は、このように加えられる衝撃に対して、すぐに減衰する素材から構成され、すぐに減衰する構造となっている。
【０１７２】
上記共振回路２０における共振信号（共鳴信号）は、共振によって周期性に富み、規則性が高く、変化が落ち着いた波形となっている。この周期性が、共振周波数／共鳴周波数に対応している。この共振信号（共鳴信号）は、徐々に減衰して持続性がある。共振回路２０は、このように初期衝撃信号対して対応する鍵の音高に対応する共振処理／共鳴処理が施され、この共振／共鳴を実現するために上記操作量データｄの値が選択される。
【０１７３】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの被打撃体／被衝撃体／発音体そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【０１７４】
また、鍵１１の離鍵／キーオフがあると、操作量データ回路３０からの操作量データｄが急激に「０」または小さくなり、共振回路２０のコンバータ２５、５１、５３、５６、５９、７１の出力データは急速に「０」に近づく。しがって、リリースのように徐々に減衰はしない。なぜなら、上述のように共振回路２０は、被衝撃体／発音体そのものによって形成される音を実現するものであって、響板などの空間によって形成される音ではないからある。しかし、楽器のケース・外器・響板などによって、リリースは形成されるし、アタック、ディケイ、サスティーンも形成される。
【０１７５】
図７では、共振信号（共鳴信号）は短く表記されているが、実際はもっと長い。共振信号（共鳴信号）の初期遅延分遅れた開始地点は、初期衝撃信号の開始地点より、上記遅延器２３、５５及び５８における遅延時間分遅れるか、またはこの遅延時間の数倍遅れる。初期衝撃信号の末尾部分と共振信号（共鳴信号）の先頭部分とは若干重なっているが、重ならないように、遅延器２３、５５及び５８における遅延時間が設定されてもよい。
【０１７６】
この共振信号（共鳴信号）の波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっていて、鍵１１…の各音高に対応した周波数となっている。また初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっている。場合によって、初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、一部または全部の被衝撃体１…ごと、一部または全部の鍵１１…ごとに同じでもよい。この場合、被衝撃体１の一部は省略され、複数の鍵１１…にわたって被衝撃体１が共用される。
【０１７７】
１つの鍵１１における３つの共振信号（共鳴信号）は、図７の共振信号（共鳴信号）とほぼ同じであるが、信号の開始地点は若干異なるし、信号波形の周期も若干異なり、信号のレベルも若干異なる。信号の開始地点が若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０の遅延器３２、７３の各遅延時間が若干異なるためである。
【０１７８】
また、信号波形の周期が若干異なるのは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の遅延器２３、５５、５８の各遅延時間が若干異なるためである。信号のレベルが若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０のコンバータ３１、２５、７２、５１、５３、５６、５９、７１で変換されるレベルが若干異なるためである。
【０１７９】
（９）移動平均回路９０及び弦間共鳴回路１００
図１４〜図１９は第二実施例を示す。図１４は上記図２における全体回路の一部を示す。上記各Ａ−Ｄ変換器４２…からの各初期衝撃信号は、自己共振回路１２０でデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号自身が帰還されて共振が付加され、ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号、つまり初期衝撃信号の共振信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。
【０１８０】
この初期衝撃信号の共振信号は、移動平均回路９０…で移動平均処理がなされて移動平均信号とされ、マルチプレクサ１０１を介して、弦間共鳴回路１００…で、他の異なる音高の鍵の弦との間における、共鳴処理（共振処理）がなされる。
【０１８１】
この移動平均処理では、上記初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。このような移動平均処理によって、初期衝撃信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分が抽出される。
【０１８２】
上記共鳴処理では、弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理がなされるほか、上記ダンパーペダル６１の操作状態、各鍵１１の操作状態、響板２６の性質等による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。この共鳴処理された、各初期衝撃信号（共鳴信号）は、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０１８３】
（１０）自己共振回路１２０
図１５は上記自己共振回路１２０を示す。この回路１２０は、上述の図３または図５の共振回路２０…とほぼ同じである。ただし、加算器２２、５２における他の共振回路からの入力及び他の共振回路への出力はない。これ以外の構成、動作、作用は、図３または図５の共振回路２０…とほぼ同じであるので、説明を省略する。この図３または図５の共振回路２０…の説明は、ここでも記載されているものとする。
【０１８４】
（１１）移動平均回路９０
図１６は上記移動平均回路９０を示す。上記初期衝撃信号の共振信号ｆ（ｘk）は、絶対値回路９１で絶対値に変換され、加算器９２でＭａk-1が減算され、乗算器９３で１／Ｎが乗算され、さらに乗算器９３でＭａk-1が加算され、さらに遅延器９４で遅延される。この遅延器９４からの出力Ｍａk-1は、反転器９７を介して上記加算器９２に帰還入力されるとともに、上記加算器９４に帰還入力される。
【０１８５】
上記反転器９７はインバータ群よりなり、入力されるデータがプラスマイナス反転される。上記絶対値回路９１はこのような反転器を備え、入力されるデータがプラスならそのまま出力させ、入力されるデータがマイナスなら反転器でプラス値に反転して出力させる。
【０１８６】
この遅延器９４からの出力Ｍａk-1は、さらに乗算器９６で上記初期衝撃信号の共振信号ｆ（ｘk）に乗算されて、移動平均処理された共振信号、つまり移動平均信号ｆｍ（ｘk）として出力される。この移動平均処理は以下の演算式（Ａ）で示される。
ｆｍ（ｘk）＝Ｍａk＝Ｍａk-1＋（１／Ｎ）{｜ｆ（ｘk）｜−Ｍａk-1}…（Ａ）
【０１８７】
ｆ（ｘk）：時刻kにおける初期衝撃信号の共振信号（入力信号）
Ｎ：移動平均長
Ｍａk：時刻kにおける移動平均値
Ｍａk-1：時刻k-1における移動平均値
【０１８８】
上記時刻k-1における移動平均値Ｍａk-1は、時刻kにおける移動平均値Ｍａkを上記遅延器９５で遅延させた移動平均値であって、移動平均値Ｍａk-1は移動平均値Ｍａkに対して、デジタル処理の１つ前のタイミングにおける値である。なお、移動平均値Ｍａk-1の代わりに、場合によって２つ前のタイミングの移動平均値Ｍａk-2、３つ前のタイミングの移動平均値Ｍａk-3、…等が使用されてもよい。
【０１８９】
移動平均長Ｎは、上記移動平均処理を行うサンプル数の区間を示す。この移動平均長Ｎが長いほど、初期衝撃信号の衝撃によるエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりの変化が取り除かれ、より滑らかでより平滑化される。移動平均長Ｎが短いほど、移動平均処理に要する時間が短くなり、迅速に処理される。
【０１９０】
このような移動平均長Ｎは、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更可能である。この場合、これら音楽的ファクタごとに移動平均長Ｎがメモリに記憶され、このメモリに音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタが読み出しアドレスとして供給され、読み出された移動平均長Ｎがレジスタ等を介して、上記移動平均回路９０の乗算器９３に送られる。
【０１９１】
音高が高くなると、移動平均長Ｎは短くされ、タッチが強くなると、移動平均長Ｎは長くされ、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、移動平均長Ｎは長くされ、共鳴度が大きくなると移動平均長Ｎは短くされる。
【０１９２】
なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらの音楽的ファクタにかかわらず、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部、共鳴度の一部又は全部において、移動平均長Ｎは一定でもよい。
【０１９３】
上述のように移動平均長Ｎが、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更されれば、上記移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkのレベルも変化する。なぜなら、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更される移動平均長Ｎの逆数１／Ｎが、乗算器９３で、移動平均信号ｆｍ（ｘk）に乗算されるからである。
【０１９４】
音高が高くなると移動平均値（移動平均信号ｆｍ（ｘk）の値）のレベルは大きくなり、タッチが大きくなると移動平均値のレベルは大きくなり、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、移動平均値のレベルは大きくなり、共鳴度が大きくなると移動平均値のレベルは大きくなる。
【０１９５】
なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらの音楽的ファクタにかかわらず、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部、共鳴度の一部又は全部において、移動平均値は一定でもよい。上記共鳴度については図２４及び図２５のところで説明するし、さらには本明細書末尾でも詳述する。
【０１９６】
また、移動平均長Ｎは、ダンパー操作量によって変更可能である。この場合、これらダンパー操作量ごとに移動平均長Ｎがメモリに記憶され、このメモリにダンパー操作量データが読み出しアドレスとして供給され、読み出された移動平均長Ｎがレジスタ等を介して、上記移動平均回路９０の乗算器９３に送られる。
【０１９７】
ダンパーペダル６１が踏まれてダンパー操作量が大きくなると、移動平均長Ｎは長くされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量にかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部において、移動平均長Ｎは一定でもよい。
【０１９８】
上述のように移動平均長Ｎが、ダンパー操作量データに応じて変更されれば、上記移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkのレベルも変化する。なぜなら、ダンパー操作量データに応じて変更される移動平均長Ｎの逆数１／Ｎが、乗算器９３で、移動平均値ｆｍ（ｘk）に乗算されるからである。
【０１９９】
ダンパーペダル６１が踏まれてダンパー操作量が大きくなると、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは大きくされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量にかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部において、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは一定でもよい。
【０２００】
なお、加算器９２から加算器９４の間に別の乗算器が設けられ、この乗算器に音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタに応じたデータが入力されてもよい。また、この乗算器に上記ダンパー操作量回路６０からのダンパー操作量データが入力されてもよい。これにより、移動平均長Ｎは音楽的ファクタとダンパー操作量とから連動ではなく個別に制御されるし、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは音楽的ファクタとダンパー操作量とから連動ではなく個別に制御される。
【０２０１】
図１７は、移動平均処理される前の初期衝撃信号と、移動平均処理された後の初期衝撃信号とを示す。移動平均処理される前の初期衝撃信号のエンベロープは、立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な変化の激しい波形であるが、移動平均処理された後の初期衝撃信号のエンベロープは、急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、変化が緩やかな波形となっている。移動平均長Ｎが長くなると、変化はより緩やかになり、移動平均長Ｎが短くなると、より変化に富むようになる。
【０２０２】
このような移動平均処理によって、初期衝撃信号のエンベロープの急峻性は緩和され緩やかな変化の信号が得られる。これにより、初期衝撃信号または上記共振信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分または共振成分が抽出され、より本質的な衝撃による共鳴／共振が実現される。
【０２０３】
上記移動平均回路９０…は、複数の初期衝撃信号、例えば３つの初期衝撃信号につき、時分割に処理されてもよい。これにより、マルチプレクサ１０１は省略できる。このような移動平均回路９０…は図１６に示される以外の回路でもよく、移動平均処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。このような移動平均処理は、ローパスフィルタ処理とは全くことなり、周期性のない初期衝撃信号の共振信号に対して行われ、平滑化だけでなく位相が変化したりする。
【０２０４】
このような移動平均処理は、上述の初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理の後で実行され、次述する他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理の前で実行される。これにより、初期衝撃信号自身の共振は激しい変化で実行され、他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴は緩やかな変化で実行され、初期衝撃信号自身の共振と弦間共鳴とが異なる変化で実行され得る。
【０２０５】
（１２）弦間共鳴回路１００
図１８は上記弦間共鳴回路１００を示す。上記移動平均回路９０…からの移動平均処理された複数の共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）（ここで鍵識別番号をｉとする。以下同じ）は、マルチプレクサ１０１を介して、パラレルな状態からシリアルな状態に変換され、共振信号ＲＡＭ１０２に順次書き込まれ、乗算器１０３で順次レベル制御され、累算器１０４で累算されて、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２０６】
この図１８では、３つの鍵についての、弦共鳴の例を示しているが、４つ以上、２つ以下の鍵の弦共鳴についても可能である。上記共振信号ＲＡＭ１０２は、３つの鍵に対応した３つのエリア（ｉ）に分かれており、各エリアには３つの鍵の１サンプリング周期分（ｋ）の、上記移動平均処理された複数の共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）が順次時分割に書き込まれる。
【０２０７】
この１サンプリング周期が１２８サンプルポイントからなると、ポインタｋは０＜ｋ＜１２７となる。このポインタｋを下位アドレス、上記エリアｉを上位アドレスとして、共振信号ＲＡＭ１０２の書き込みアドレスｗａｉｋが決定される。上記時分割は１つのサンプリング時間をさらに３分割して実行される。
【０２０８】
この共振信号ＲＡＭ１０２の上記のような書き込みアドレスデータｗａikは、アドレスジェネレータ１０６より供給される。この書き込みアドレスデータｗａikは、上記サンプリング周期の３倍の速度でインクリメントされる。この書き込みアドレスデータｗａikは、上記サンプリング周期の３倍の速度でインクリメントされ、時分割に発生される。一方、次述する読み出しアドレスデータｗａikのエリア周期のさらに３倍、上記サンプリング周期の９倍の周期で時分割に発生される。
【０２０９】
ディレイテーブル１０５には、移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）を個別に遅延させるためのディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33が記憶されている。
【０２１０】
このディレイデータｄ11、ｄ21、ｄ31、ｄ12、ｄ22、ｄ32、ｄ13、ｄ23、ｄ33は、時分割にこの順番で順次読み出され、上記アドレスジェネレータ１０６を通じて、下記の読み出しアドレスデータｒａjiに変換されて、上記共振信号ＲＡＭ１０２に供給される。
ｒａji＝ｗａik−ｄji…（Ｂ）
ｗａikは、上記サンプルポインタｋを下位アドレス、上記エリアｉを上位アドレスとしたものである。ｊは、１エリア周期の３倍でインクリメントされたものである。
【０２１１】
このような読み出しアドレスデータｒａjiは、上記書き込みアドレスデータｗａikに対して、ディレイデータｄji分減算されて遅れており、ディレイデータｄji分遅延されて、上記書き込まれた移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）は、ディレイデータｄji分遅れて読み出される。
【０２１２】
レベルデータテーブル１０７には、上記移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）を個別にレベル制御するためのレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33が記憶されている。
【０２１３】
このレベルデータｌ11、ｌ21、ｌ31、ｌ12、ｌ22、ｌ32、ｌ13、ｌ23、ｌ33は、時分割にこの順番で順次読み出され、上記乗算器１０３に供給される。これにより、移動平均処理され遅延されたそれぞれの共振信号と乗算され、
ｌ11×ｆｍ1（ｘk-d11）、ｌ21×ｆｍ2（ｘk-d21）、ｌ31×ｆｍ3（ｘk-d31）、
ｌ12×ｆｍ1（ｘk-d12）、ｌ22×ｆｍ2（ｘk-d22）、ｌ32×ｆｍ3（ｘk-d32）、
ｌ13×ｆｍ1（ｘk-d13）、ｌ23×ｆｍ2（ｘk-d23）、ｌ33×ｆｍ3（ｘk-d33）
のレベルが、個別に時分割に各サンプルタイミングごとに制御されていく。
【０２１４】
上記アドレスジェネレータ１０６から上記累算器１０４にラッチパルスｌｐが送られ、上記３つの鍵について１サンプリング周期分の共鳴信号ｇi（ｘk）が累算されるごとに、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２１５】
これらディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33、及びレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33は、３つの鍵における弦相互間の共鳴の大きさと共鳴周波数に基づいて、実際のアコーステックピアノの３つの鍵の楽音を録音し、分析して、決定される。
【０２１６】
この分析では、サンプリング処理、デジタルフィルタ処理などによって、弦そのものの楽音成分以外の共鳴音部分につき、その周波数から各ディレイデータｄが決定され、そのレベルから各レベルデータｌが決定される。また、この弦間共鳴回路１００において、ディレイデータｄ及びレベルデータｌを１つずつ変化させていって、上記アコーステックピアノの実際の共鳴周波数及び共鳴レベルに近くなったときに決定される。
【０２１７】
上述の共鳴処理の結果、移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）が、遅延及びレベル制御されて、全体として３つの鍵相互間の共鳴処理がなされる。この共鳴処理された共鳴信号ｇi（ｘk）は、以下の演算式で示される。
【０２１８】
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d11）×ｌ11＋ｆｍ2（ｘk-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk-d31）×ｌ31…（Ｃ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d12）×ｌ12＋ｆｍ2（ｘk-d22）×ｌ22＋ｆｍ3（ｘk-d32）×ｌ32…（Ｄ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk-d23）×ｌ23＋ｆｍ3（ｘk-d33）×ｌ33…（Ｅ）
【０２１９】
なお、上記レベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33はゼロである。なぜなら、レベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33は、ある音高の弦から他の音高の弦に対する共鳴レベルではなく、ある音高の弦における自分自身の共鳴レベルを意味し、通常はゼロだからである。したがって、上記演算式（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は以下のとおりとなる。なお場合によって、このレベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33もゼロ以外の値であってもよい。
【０２２０】
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ2（ｘk-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk-d31）×ｌ31…（Ｆ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d12）×ｌ12＋ｆｍ3（ｘk-d32）×ｌ32…（Ｇ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk-d23）×ｌ23…（Ｈ）
【０２２１】
また、遅延記号をＺ（-dji）であらわすと、上記演算式は以下のとおりとなる。
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ2（ｘk）Ｚ（-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk）Ｚ（-d31）×ｌ31…（Ｉ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk）Ｚ（-d12）×ｌ12＋ｆｍ3（ｘk）Ｚ（-d32）×ｌ32…（Ｊ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk）Ｚ（-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk）Ｚ（-d23）×ｌ23…（Ｋ）
【０２２２】
また上記演算式（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、図１９の（Ｌ）に示す演算式で表すことができる。なお、ここで、図１９の行列演算式（Ｍ）（Ｎ）による置き換えが成立することが条件となる。
【０２２３】
さらに、上記ディレイテーブル１０５のディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33は、図１９の行列演算式（Ｐ）であらわされる。また、上記レベルテーブル１０７のレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33は、図１９の行列演算式（Ｑ）であらわされる。ここで、図１９の行列演算式（Ｒ）による置き換えが成立することが条件となる。
【０２２４】
このような弦間共鳴回路１００は、３つの鍵１１…ごとに多数設けられ、他の鍵１１…についても、３つごとに弦間共鳴回路１００が多数設けられる。これらの多数の弦間共鳴回路１００からの、共鳴信号ｇi（ｘk）は、いずれも上記加算器４３で加算合成されて、上記Ｄ−Ａ変換器４４へ送られる。
【０２２５】
この弦間共鳴回路１００は、３つの鍵にわたる自身及び相互の共鳴処理が実行されるが、４つ以上の鍵、２つ以下の鍵にわたる弦共鳴処理が行われてもよい。これに応じて、記憶されるディレイデータｄ及びレベルデータｌが、９個から、１６個、２５個、３６個…と増えていき、共振信号ＲＡＭ１０２に記憶される移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）の数及び時分割処理チャンネル数も、３、４、５、６…と増える。
【０２２６】
上記３つの鍵は、半音ずつ異なる隣り合う音高の異なる鍵である。しかし、和音を構成できる、隣合わない離れた音高どうしの間でもよい。またはこの３つの鍵は、一部は隣合う音高どうしの鍵、他の一部は隣合わない離れた音高どうしの鍵でもよい。「弦共鳴」という名称が付いているが、この共鳴処理で実現される共鳴は、打弦楽器に限らず、擦弦楽器、管楽器、打楽器などの共鳴でもよい。
【０２２７】
上記ディレイデータｄij及びレベルデータｌijは、ダンパー操作量、音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタに応じて変更可能である。この場合、これらダンパー操作量、音楽的ファクタごとにディレイデータｄij及びレベルデータｌijが上記でディレイテーブル１０５及びレベルテーブル１０７に記憶され、このテーブル１０５、１０７にダンパー操作量データ、音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタが読み出しアドレスとして供給される。これにより、ダンパー操作量及び音楽的ファクタに応じて、共鳴量及び共鳴周波数が変化する。
【０２２８】
音高が高くなると、共鳴量は小さく共鳴周波数は高くされ、ダンパー操作量が大きくなると、共鳴量は大きく共鳴周波数は変化せず、タッチが強くなると、共鳴量は大きく共鳴周波数は高くされ、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、共鳴量は大きく共鳴周波数は高くされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量及び音楽的ファクタにかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部において、共鳴量及び共鳴周波数は一定でもよい。
【０２２９】
上述のように初期衝撃信号自身につき共振が付加され、さらに移動平均処理されてエンベロープの急峻な変化が緩やかにされてから、上記他の異なる音高の鍵の弦との間における弦共鳴処理が行われれば、共鳴に余分な成分が入らず、付加される弦共鳴がより純粋になる。このような弦間共鳴回路１００…は図１８に示される以外の回路でもよく、例えば上述の図３または図５の共振回路２０…でもよく、共鳴処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。
【０２３０】
上記初期衝撃信号自身の共振処理された信号は共振信号、移動平均処理された信号は移動平均信号、共鳴処理された信号は共鳴信号としているが、これらの信号の基の信号は上記初期衝撃信号である。
【０２３１】
（１３）全体回路の一部（第三実施例）
図２０は第三実施例を示す。図２０は上記図２における全体回路の一部を示す。上記各Ａ−Ｄ変換器４２…からの各初期衝撃信号は、弦振動合成回路１３０…でデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号自身が帰還されて共振が付加され、上記ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号、つまり初期衝撃信号の共振信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。
【０２３２】
この弦振動合成回路１３０…では、上述の移動平均処理もなされて移動平均信号とされ、さらに、他の異なる音高の鍵の弦との間における、共鳴処理（共振処理）がなされる。この移動平均処理では、初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。このような移動平均処理によって、初期衝撃信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分が抽出される。
【０２３３】
上記共鳴処理では、弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理がなされるほか、上記ダンパーペダル６１の操作状態、各鍵１１の操作状態、響板２６の性質等による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。この共鳴処理された、各初期衝撃信号（共鳴信号）は、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２３４】
上記ダンパーペダル６１のダンパー操作量データ、上記鍵操作量データがアナログデータまたはサンプリングデータの場合には、上記Ａ−Ｄ変換器４２でデジタルデータに変換されて、各弦振動合成回路１３０…に送り込まれる。
【０２３５】
上記弦振動合成回路１３０…は、４つ設けられており、Ｆ６〜Ｃ８、Ｆ５〜Ｅ６、Ａ４〜Ｅ５、Ｄ＃４〜Ｇ＃４の４つの音域ごとに分担されて、上記自己共振、移動平均、共鳴の処理が実行される。これら弦振動合成回路１３０…は時分割処理によって、上記各音域にわたる複数の鍵／音高につき並行して自己共振、移動平均、共鳴が実行される。時分割処理速度が速ければ、弦振動合成回路１３０…は少なくても１つでもよい。また、弦振動合成回路１３０…が安価であれば、弦振動合成回路１３０…の数は多くなっても良い。
【０２３６】
上記弦振動合成回路１３０…の出力は、後処理回路１３１でリバーブ、エコーなどのエフェクト処理が全体、音域別または音高別に実行され、上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２３７】
（１４）弦振動合成回路１３０及びその周辺回路
図２１は上記弦振動合成回路１３０…及びその周辺回路を示す。この図２１は１つの鍵／音高当たりの回路を示し、この図２１のような回路が全鍵分他に設けられている、この図２１の回路には３つの同じ弦振動回路１４０…が設けられている。この３つの弦振動回路１４０…は、ピアノの一つの鍵／音高当たり３つずつ設けられている弦の振動音を実現するものである。
【０２３８】
上記衝撃変換素子２１…からの各鍵ごとの各初期衝撃信号は、フォルマントディレイバッファ１３２（ＲＡＭ）に順次書き込まれていく。フォルマントディレイバッファ１３２には全鍵分の初期衝撃信号が時分割された状態で書きこまれる。このフォルマントディレイバッファ１３２には、タップデータメモリ１３４からのフォルマント波形の補正データが入力され、この補正データに応じた時間分、フォルマントの時間長が延ばされたり縮められたりされる。この時間長が変更制御された初期衝撃信号は、乗算累算器１３５で、インパルス応答波形（データ）と畳込演算が実行される。
【０２３９】
このフォルマントが制御された上記初期衝撃信号は、弦振動回路１４０…の中の乗算器１４１、加算器１４２、加算器１４３を経て、上記後処理回路１３１へ送られる。この乗算器１４１には、レベルメモリ１４４からレベルデータが送られ、初期衝撃信号のレベルが制御される。このレベル制御では、初期衝撃信号が大き過ぎず小さすぎず、鍵盤装置に合った大きさとされる。
【０２４０】
加算器１４２では、後述する自己共振、共鳴の処理がされた初期衝撃信号、つまり共振共鳴信号が加算合成され、初期衝撃信号にこの初期衝撃信号に基づく共振共鳴信号が合成され、初期衝撃信号と共振共鳴信号とが整合される。加算器１４３では、同じ鍵／音高の他の弦からの自己共振、移動平均、共鳴の処理がされた初期衝撃信号が加算合成され、一つの鍵／音高の初期衝撃信号及び共振共鳴信号（１鍵３弦合成信号）が出力される。
【０２４１】
また、上記フォルマント処理された上記初期衝撃信号は、加算器１４６を経てハーモニックディレイバッファ１４７（フィルタ、ＲＡＭ）に順次書き込まれ、ディレイデータに応じた遅延がなされ、さらに乗算累算器１４８に送られる。この乗算累算器１４８には、ハーモニックレベルメモリ１４９（フィルタ、ＲＯＭ）からのレベルデータが送り込まれ、レベル制御がされる。
【０２４２】
ハーモニックディレイバッファ１４７ではディレイデータに応じた時間分遅延され、ハーモニックレベルメモリ１４９からのレベルデータに応じた大きさとされ、乗算累算器１４８ではこの大きさのために乗算され、これらの遅延かつ乗算が繰り返されて累算され、自分自身の弦に共振に応じた自己共振処理が実行される。
【０２４３】
これらハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９、乗算累算器１４８によって、上述の図１５の自己共振回路１２０、図１８の弦間共鳴回路１００と同じ自己共振及び他弦との共鳴処理が実行される。したがって、これらの回路は図１５の自己共振回路１２０及び図１８の弦間共鳴回路１００の回路に置き換え可能である。これら自己共振及び他弦共鳴の内容は後述する。
【０２４４】
上記乗算累算器１４８からの共振共鳴信号は、乗算器１５２、加算器１５３を経て、上記加算器１４６を通じて、上記ハーモニックディレイバッファ１４７に帰還入力される。これにより、共振共鳴信号(初期衝撃信号)自身が帰還されて共振が付加され、この共振共鳴信号が対応する鍵１１…の発音操作に応じた、この同じ鍵の異なる弦の一つの弦の楽音として出力される。
【０２４５】
上記乗算器１５２には、ゲインテーブル１５４からのダンパーゲインデータが入力されて、上記共振共鳴信号のレベルが変更制御される。このゲインテーブル１５４には、上記ダンパー操作量回路６０からの操作量データ回路３０を経た操作量データｄが入力され、このダンパーゲインデータが読み出される。これにより、上記自己共振及び他弦との共鳴が、ダンパーペダル６１の操作に応じたものとされる。
【０２４６】
上記乗算累算器１４８から乗算器１５２を経た共振共鳴信号は、移動平均回路１５１で移動平均処理がされる。この移動平均回路１５１は、上述の移動平均回路９０と同じであり、この移動平均回路１５１では、初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。
【０２４７】
この移動平均回路１５１で移動平均処理された共振共鳴信号、つまりこのような自己共振、他弦共鳴、移動平均された初期衝撃信号、つまり移動平均された共振共鳴信号は、乗算器１５５を経て、上記同じ鍵で他の弦の弦振動回路１４０の上記加算器１４６に入力される。
【０２４８】
これにより、上記自己共振に他の弦からの共振共鳴信号が加算合成され、同じ鍵の３つの弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理が行われる。上記乗算器１５５には、レベルバッファ１５６からの同鍵共鳴レベルデータが入力されて、同じ鍵の異なる弦の間の共鳴量が変更制御される。
【０２４９】
上記移動平均回路１５１からの同鍵３つの弦の共振共鳴信号は、乗算器１５７、マルチプレクサ１５８を経て、時分割にシリアルにされ、共鳴ディレイＲＡＭ１６１に順次書き込まれる。上記乗算器１５７には、レベルバッファ１５９からの他鍵共鳴レベルデータが入力されて、他の鍵の異なる弦の間の共鳴量が変更制御される。
【０２５０】
上記共鳴ディレイＲＡＭ１６１には共鳴ディレイＲＯＭ１６２からのディレイデータが入力され、このディレイデータに応じた時間分遅延される。この共鳴ディレイＲＡＭ１６１からの遅延された共振共鳴信号は、乗算累算器１６３で、共鳴レベルＲＯＭ１６４からのレベルデータが乗算され、これらが共鳴する他の音高／鍵ごとに時分割に実行されて累算されて、全音高／全鍵にわたって弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５１】
この乗算累算器１６３からの弦相互間の共振共鳴信号（鍵間共鳴信号）は、上記加算器１５３、１４６を経て、上記ハーモニックディレイバッファ１４７に帰還入力される。したがって、自己の弦における自己共振に、他の鍵／音高との共鳴も加味される。
【０２５２】
そして、この共鳴処理される共振共鳴信号には、上記乗算器１５２でダンパーの操作量データｄが乗算されているので、上記ダンパーペダル６１の操作状態による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。上記乗算累算器１６３からの共振共鳴信号（鍵間共鳴信号）は、他の鍵の共鳴ディレイＲＡＭ１６１へ送られる。
【０２５３】
この他の鍵からの共振共鳴信号は、上記マルチプレクサ１５８を経て、上記共鳴ディレイＲＡＭ１６１に書き込まれ、他の鍵の共振共鳴信号に合成される。したがって、全音高／全鍵にわたって弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５４】
上記マルチプレクサ１５８には、上記加算器１４３からの同じ鍵の３つの弦における、合成された初期衝撃信号（１鍵３弦合成信号）も入力されてもよい。これにより、同じ鍵の３つの弦における、つまり一つの鍵／音高の初期衝撃信号についても、他の鍵／音高にわたる弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５５】
なお、上記移動平均回路１５１は、上記乗算器１５２の出力側だけではなく、以下の種々の箇所に設けられてもよい。移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５２と加算器１５３の間または乗算器１５２の入力側に設けられてもよい。これにより、ある弦の自己共振を他の弦の自己共振や共鳴と区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５６】
移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５５の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦間の共鳴を、他の共振共鳴と区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５７】
移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５７の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、他の鍵／音高との共鳴に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５８】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１５３の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、同じ鍵の自己の弦の他からの共鳴に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５９】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１４２、１４３、乗算器１４１の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦の初期衝撃信号に、他の弦／鍵／音高の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６０】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１４３の出力側に設けられてもよい。これにより、特定の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号に、他の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号または共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６１】
移動平均回路１５１が特定または全部の乗算器１５２と加算器１４２との間に設けられてもよい。これにより、ある鍵の１つの弦における初期衝撃信号の共振共鳴に、他の弦／鍵／音高の初期衝撃信号または共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の初期衝撃信号の共振における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６２】
加算器１４３の出力がマルチプレクサ１５８に入力され、移動平均回路１５１が特定または全部の加算器１４３とマルチプレクサ１５８との間に設けられてもよい。これにより、同じ鍵の３つの弦における、つまり一つの鍵／音高の初期衝撃信号に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６３】
移動平均回路１５１が特定または全部の乗算累算器１６３の出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦から他の鍵／他の音高からへの共鳴を他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６４】
以上のような図２１の弦振動回路１４０…は、３つ設けられており、これら３つの弦振動回路１４０は、互いに異なる共振、異なる移動平均、異なる共鳴の処理が行われ、同じ初期衝撃信号から異なる共振共鳴信号が生成される。この各弦振動回路１４０…からの各共振共鳴信号は互いに送受され、同じ鍵／音高の３つの弦の間の共鳴が実現される。
【０２６５】
このような弦振動回路１４０の出力は、後述する図２７〜図３２に示す響板駆動機構１７１に送られても良い。これにより、移動平均処理された共振共鳴信号で響板２６が駆動放音される。弦振動回路１４０の数は４つ以上でも、２つ以下でもよい。弦振動回路１４０及び弦振動合成回路１３０などの図２０の、図２１の回路は、ピアノの弦に対応したもののほか、チェンバロ、弦楽器、管楽器、打楽器に対応したものでもよい。
【０２６６】
（１５）フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４
図２２は、上記フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４のデータ構造を示す。
【０２６７】
フォルマントディレイバッファ１３２（ＲＡＭ）は、１ワード３２ビットの初期衝撃信号が、１０２４ワード分順次記憶される。図２２（１）において、右側が新しく、左側が古い。そして、フォルマントの時間長を変更する部分に対応したワードが読み出される。
【０２６８】
フォルマントレベルメモリ１３３（ＲＯＭ）は、１ワード３２ビットのレベルデータが、１０２４ワード分記憶される。そして、上記フォルマントの時間長が変更されるレベルに対応したレベルデータが読み出される。
【０２６９】
タップデータメモリ１３４は、１ワード１６ビットのディレイデータが、１０２４ワード分記憶される。そして、上記フォルマントの時間長が変更される時間長に対応したディレイデータが読み出される。
【０２７０】
（１６）ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９
図２３は、上記ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９のデータ構造を示す。
【０２７１】
ハーモニックディレイバッファ１４７は、１ワード３２ビットの共振共鳴信号が、２０４８ワード分記憶される。このハーモニックディレイバッファ１４７には、Ｃ５からＥ６までの１２音分の共振共鳴信号が順次書き込まれる。この他の鍵／音高の共振共鳴信号は、上記乗算累算器１６３から送られ、順次ディレイされて出力される。
【０２７２】
ハーモニックレベルメモリ１４９は、１ワード３２ビットのレベルデータが、１０２４ワード分記憶される。このハーモニックレベルメモリ１４９には、Ｃ５からＥ６までの１２音分のレベルデータが記憶される。この鍵／高ごとのレベルデータは、上記各鍵／音高ごとの共振共鳴信号に順次乗算されていく。この共振共鳴信号は、帰還されるため、レベルデータの２倍の容量となる。
【０２７３】
（１７）共鳴ディレイＲＡＭ１６１、共鳴ディレイＲＯＭ１６２、共鳴レベルＲＯＭ１６４
図２４は共鳴ディレイＲＯＭ１６２のデータ構造を示す。図２５は共鳴レベルＲＯＭ１６４のデータ構造を示す。図２６は共鳴ディレイＲＡＭ１６１のデータ構造を示す。
【０２７４】
図２４の共鳴ディレイＲＯＭ１６２には、Ｃ５からＥ６までの１２音個々相互の共鳴を実現するための１２×１２＝１４４個のディレイデータが記憶され、さらに、他のオクターブ（音域）との共鳴を実現するための１２＋１２＋１＝２５個のディレイデータも記憶される。各音高同士の共鳴度が高くなるとこのディレイデータの各値も小さくなり、遅延量が少なくなる。
【０２７５】
図２４において、縦の列が上縁の各音高に与えられるディレイデータを示す。例えば、上縁左から三番目のＤ５の音高には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該Ｄ５への共鳴に応じたディレイデータＤ02、Ｄ12、…が記憶されている。また、右上の他のオクターブ（音域）には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該他のオクターブ（音域）への共鳴に応じたディレイデータＤ0C、Ｄ1C、…が記憶されている。
【０２７６】
図２４において、横の行が左縁の各音高が他に与えるディレイデータを示す。例えば、左縁上から五番目のＦ５の音高は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該Ｆ５からの共鳴に応じたディレイデータＤ40、Ｄ41、…が記憶されている。また、左下の他のオクターブ（音域）は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該他のオクターブ（音域）からの共鳴に応じたディレイデータＤC0、ＤC1、…が記憶されている。
【０２７７】
これらのうち、同じ音高同士、及び同じ他のオクターブ（音域）同士には共鳴はないので「０」となっている。しかし場合によって「０」以外の値が記憶されてもよい。このような１４４＋２５個のレベルデータは他のオクターブについても多重的に記憶されている。このようなディレイデータＤは上記共鳴度を表す。
【０２７８】
図２５の共鳴レベルＲＯＭ１６４には、Ｃ５からＥ６までの１２音個々相互の共鳴を実現するための１２×１２＝１４４個のレベルデータが記憶され、さらに、他のオクターブ（音域）との共鳴を実現するための１２＋１２＋１＝２５個のレベルデータも記憶される。各音高同士の共鳴度が高くなるとこのレベルデータの各値も大きくなり、共鳴レベルが大きくなる。
【０２７９】
図２５おいて、縦の列が上縁の各音高に与えられるレベルデータを示す。例えば、上縁左から三番目のＤ５の音高には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該Ｄ５への共鳴に応じたレベルデータＬ02、Ｌ12、…が記憶されている。また、右上の他のオクターブ（音域）には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該他のオクターブ（音域）への共鳴に応じたレベルデータＬ0C、Ｌ1C、…が記憶されている。
【０２８０】
図２５において、横の行が左縁の各音高が他に与えるレベルデータを示す。例えば、左縁上から五番目のＦ５の音高は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該Ｆ５からの共鳴に応じたレベルデータＬ40、Ｌ41、…が記憶されている。また、左下の他のオクターブ（音域）は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該他のオクターブ（音域）からの共鳴に応じたレベルデータＬC0、ＬC1、…が記憶されている。
【０２８１】
これらのうち、同じ音高同士、及び同じ他のオクターブ（音域）同士には共鳴はないので「０」となっている。しかし場合によって「０」以外の値が記憶されてもよい。このような１４４＋２５個のレベルデータは他のオクターブについても多重的に記憶されている。このようなレベルデータＬは上記共鳴度を表す。
【０２８２】
このような共鳴のレベルデータＬは、キーオン中／発音中であれば、上記レベルデータＬが読み出されて使用されるが、キーオフ中／消音中でも、上記レベルデータＬが読み出されて使用される。しかし、上記レベルデータＬが「０」でなくても、キーオフ中／消音中には、「０」とされてもよい。
【０２８３】
この場合、共鳴レベルＲＯＭ１６４の各レベルデータに対して、乗算器によって、キーオン信号＝１、キーオフ信号＝０が乗算される。これにより、キーオフ中／消音中であれば、共鳴はされない。このような共鳴のオン／オフの切り換えが、キーオン／オフ、発音／消音によって切り換えられることになる。
【０２８４】
図２６の共鳴ディレイＲＡＭ１６１には、１ワード３２ビットの共振共鳴信号が２０４８ワード記憶される。これらの共鳴では、上記Ｃ５からＥ６までの１２音分の共鳴状況の共振共鳴信号と他のオクターブとの共鳴状況の共振共鳴信号とが処理される。このうち１つの音高については１２８ワードが割り当てられ、Ｃ５からＥ６までの１２音分と他のオクターブにつき、他の１２８音との共鳴状態を示す共振共鳴信号が割り当てられる。
【０２８５】
上記他のオクターブとの共鳴状況の共振共鳴信号は、他のオクターブつまり他のブロックからマルチプレクサ１５８へ送られてくる上述の鍵間共鳴信号である。このような他のオクターブ（音域）からの鍵間共鳴信号に基づいても、共鳴処理が実行される。しかも、この鍵間共鳴信号は上述の移動平均回路１５１で移動平均処理されている。
【０２８６】
したがって、上記鍵間共鳴においては、異なる音域間（オクターブ間）で共鳴が実行され、しかもこの鍵間共鳴は上記移動平均処理されて実行されるので、急峻なエンベロープではなく緩やかなエンベロープによって、異なる音域間（オクターブ間）の共鳴が実現される。
【０２８７】
したがって、上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴において上記移動平均処理が実行されるといえる。なお、このオクターブごとの共鳴は、３音ずつ、半オクターブ６音ずつ、９音ずつ、１８音ずつ、２オクターブ２４音ずつの音域ごとに実行されても良い。
【０２８８】
なお、上記出力されるまたは入力される鍵間共鳴信号の一部または全部に対して、移動平均回路１５１を経由して移動平均処理が実行されてもよい。これにより、特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２８９】
図２６の式は、これらの各音高／鍵間の共鳴処理の演算式を示す。現時点における共振共鳴信号ｍａｓｉtn（ｔ）に対して上述のディレイデータＤtn,i分前の共振共鳴信号ｍａｓｉtn（ｔ−Ｄtn,i）と上述のレベルデータＬtn,iとが乗算され、これがＣ５からＥ６までのｉ＝０から１１までの１２音分につき累算される。これが他鍵／他音高との共振共鳴信号ｍａｓｏtn（ｔ）となる。
【０２９０】
（１８）響板２６を駆動させる回路群
図２７は上記図２０〜図２６の第三実施例に付加される回路群であり、上記響板２６を電磁駆動体／加振体などで振動させて音を響板２６から放音させる回路群を示す。上記フォルマントフィルタバッファ１３２に入力される初期衝撃信号と、上記ゲインテーブル１５４に入力されるダンパーペダル６１からの操作量データｄとは、響板駆動信号生成回路１７０に入力されて響板駆動信号が生成される。
【０２９１】
この響板駆動信号は響板駆動機構１７１に入力されて機械的振動が生成されて響板２６（サウンドシステム４５）に伝わり響板２６から楽音が放音される。上記響板駆動機構１７１は上記電磁駆動体／加振体等であり、響板２６に接合／接着され、それ自身は放音せず、上記響版駆動信号によって機械的振動を発生し、これにより響板２６から楽音が放音される。
【０２９２】
なお、響板駆動信号生成回路１７０には、上記図２１の鍵間共鳴信号または１鍵３弦合成信号が入力されてもよい。これにより、上記共振処理され、移動平均処理され、共鳴処理された初期衝撃信号が、この響板駆動信号生成回路１７０に入力されて、当該初期衝撃信号に応じた楽音が当該響板２６から放音されることになる。
【０２９３】
図２８は上記響板駆動信号生成回路１７０を示す。上記初期衝撃信号は、フォルマント補正回路１７６でフォルマントの時間長及びレベルが補正され、加算器１７７を経てディレイＲＡＭ１７８で遅延され、畳込演算回路１８０で畳込演算される。この演算結果は、乗算器１７９でダンパーペダル６１からの操作量データｄが乗算され、上記加算器１７７に帰還入力される。
【０２９４】
これにより、初期衝撃信号に応じた共振がダンパーペダル６１の操作量に応じた自己共振とされ、加算器１７７からの出力が響板駆動信号として、響板駆動機構１７１へ送られ、響板２６から共振共鳴された楽音が放音される。この図２８の回路は、上記ハーモニックディレイバッファ１４７、乗算累算器１４８、ハーモニックレベルメモリ１４９とほぼ同じ処理がなされ、これらの回路と置き換え可能である。
【０２９５】
図２９は上記響板駆動信号生成回路１７０の別の例を示す。上記初期衝撃信号は乗算器１８６及び加算器１８７を経て、上記響板駆動信号として出力される。乗算器１８６には、レベルデータが入力されて、初期衝撃信号のレベルが変更制御される。
【０２９６】
上記乗算器１７９からの自己共振された共振共鳴信号は乗算器１８８を経て上記加算器１８７に入力される。これにより、初期衝撃信号に自己共振された共振共鳴信号が加算合成される。上記乗算器１８８にはレベルデータが入力されて、初期衝撃信号に加算合成される共振共鳴信号の割合が変更制御される。
【０２９７】
図３０は、上記畳込演算回路１８０を示す。上記ディレイＲＡＭ１７８からの自己共振される初期衝撃信号は、多数の遅延器１９１…を経て順次遅延される。これら各遅延器１９１…の各出力は、それぞれ乗算器１９２…を経て、加算器１９３…で順次加算（累算）されていく。乗算器１９２…には、レベルを変更制御するための係数が入力される。この畳込演算回路１８０はＦＩＲ型であるが、ＩＩＲ型でもよい。
【０２９８】
（１９）響板２６を駆動させる回路群
図３１は響板２６（サウンドシステム４５）を駆動させる回路群の別の実施例を示し、１鍵３弦による響板駆動信号を生成する例を示す。上記初期衝撃信号は３つの響板駆動信号生成回路１７０…にそれぞれ入力され、３つの響板駆動信号が出力される。この３つの響板駆動信号は加算器１９６で合成され、上記響板駆動機構１７１へ送られる。この３つの響板駆動信号生成回路１７０には、上記ダンパーペダル６１からの操作量データｄも入力される。
【０２９９】
この響板駆動信号生成回路１７０は、上記図２８、図２９に示される。３つの響板駆動信号生成回路１７０では、１鍵３弦に対応して異なる自己共振処理、つまり異なる畳込演算が実行される。これにより、１鍵３弦に対応した異なる３つの自己共振が実行され、この異なる自己共振に応じた響板２６の駆動及び放音が実行される。
【０３００】
図３２は響板２６（サウンドシステム４５）を駆動させる回路群のさらに別の実施例を示し、多数の鍵／音高による響板駆動信号を生成する例を示す。上記初期衝撃信号は各音高／各鍵ごとに設けられた響板駆動信号生成回路１７０…にそれぞれ入力され、それぞれ響板駆動信号が出力される。この響板駆動信号生成回路１７０…それぞれには、上記ダンパーペダル６１からの操作量データｄも入力される。
【０３０１】
この各音高／各鍵ごとの響板駆動信号は、複合マルチプレクサ１９７で複数の響板駆動機構１７１…に振り分けられて出力される。複合マルチプレクサ１９７はマルチプレクサを複数組み合わせたもので、複数の入力を複数の所望の出力とするものである。これら図３１及び図３２の響板駆動信号生成回路１７０…は相互に出力／入力を送受してもよく、これにより１鍵３弦の各弦間の共鳴、各音高／各鍵間の共鳴が実現される。
【０３０２】
（２０）他の実施の形態
本件発明は上記実施例に限定されず、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図２１の各回路の一部が省略されて、自己共振の一部または全部が無くてもよいし、弦共振の一部または全部が無くてもよいし、鍵／音高間共鳴の一部または全部が無くてもよいし、音域間共鳴の一部または全部が無くてもよいし、弦共振と鍵／音高間共鳴と音域間共鳴との相互共鳴の一部または全部が無くてもよい。
【０３０３】
図２１の各回路の間の任意の個所に、乗算器、加算器または演算器が挿入され、これら乗算器、加算器または演算器に、音高、音色、タッチ、ダンパーペダルの操作量が入力されてもよい。これにより、移動平均処理における移動平均長、移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチ、ダンパーペダルの操作量によって変化される。
【０３０４】
上記移動平均回路９０…、１５１…は、図１６に示される以外の回路でもよく、移動平均処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。
【０３０５】
移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチのほか、以下の音楽的ファクタ（因子）情報に基づいて変更されても良い。例えば、発音経過時間情報、エフェクト情報、演奏分野情報、発音数情報、共鳴度情報などである。発音時間情報は楽音の発音開始（キーオン）からの経過時間を示す。演奏分野情報は、演奏パート情報、楽音パート情報、楽器パート情報等を示し、例えばメロディ、伴奏、コード、ベース、リズム、ＭＩＤＩ等に対応したり、または上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソロ鍵盤、ＭＩＤＩ等に対応したりしている。
【０３０６】
エフェクト情報は、ビブラート、ポルタメント、グライド、グリッサンド、トリル、トレモロ、マンドリンなどの音高変更エフェクトまたは音量変更エフェクト、コーラス、エコー、リバーブなどの残響エフェクト、サスティーン、残響などの発音時間変更エフェクト、高調波成分含有率変更、楽音波形変更、エンベロープ波形変更、エンベロープレベル変更、エンベロープスピード変更、エンベロープレート変更などの音色変更エフェクト、タッチ感度、アフタータッチ、イニシャルタッチ、ベロシティなどのタッチ変更エフェクト、共鳴のエフェクトなどである。
【０３０７】
発音数情報は、同時に発音している鍵／音高の数を示し、アサインメントメモリ（図示せず）内のキーオンが「１」になっているチャンネル数、または上記図４の鍵エンコーダー３７からの鍵操作量データが「０」ではないものの数がカウントされる。
【０３０８】
共鳴度情報は、上記図２５の共鳴レベルＲＯＭ１６４内の、キーオン中／発音中または全ての音高どうしのレベルデータＬが累算されて、これが移動平均長Ｎに乗算等の演算がされ、さらに逆数１／Ｎにされ、上記移動平均回路９０の乗算器９３に入力される。これにより、共鳴度に応じて移動平均長Ｎが変更される。
【０３０９】
また共鳴度情報は、上記図２４の共鳴ディレイＲＯＭ１６２内の、キーオン中／発音中または全ての音高どうしのディレイデータＤが累算されて、これが移動平均長Ｎに乗算等の演算がされ、さらに逆数１／Ｎにされ、上記移動平均回路９０の乗算器９３に入力される。これにより、共鳴度に応じて移動平均長Ｎが変更される。
【０３１０】
ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は、全鍵１１…につき１つではなく、分割された鍵域、例えば上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソロ鍵盤ごとに、設けられてもよい。
【０３１１】
また、鍵角度センサー３６、鍵エンコーダー３７は、鍵１１…ごとではなく、複数の鍵１１…ごと、鍵域ごと、オクターブごとにまとめられてもよい。この場合、この複数鍵１１…、鍵域またはオクターブごとの中で一番先に操作された鍵の操作量または一番大きく操作された鍵の操作量が、鍵操作量データとして取り込まれる。
【０３１２】
上記共振回路２０は、図３、図５に示す以外の構成の回路が用いられてもよい。この場合でも、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて、共振される周波数帯域が変更されるし、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて帰還される電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさは変更される。
【０３１３】
上記共振回路２０はデジタル回路ではなくアナログ回路でもよい。この場合サンプリング回路４１、Ａ−Ｄ変換器４２、Ｄ−Ａ変換器４４などは省略される。共振回路２０は、電気信号／共振信号／初期衝撃信号を帰還させて共振させるほか、帰還させないで共振させるタイプでもよく、ＩＩＲタイプ、再帰システムのほか、ＦＩＲタイプ、非再帰システムなど、どのようなタイプでもよい。
【０３１４】
場合によって、鍵１１…またはダンパーペダル６１のいずれか一方はなくてもよい。鍵盤操作量データまたはダンパー操作量データのいずれか一方も省略されても良い。鍵盤操作量データ及びダンパー操作量データからなる操作量データｄは、共振される周波数帯域を変更するだけに設定されてもよいし、電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさを変更するだけに設定されてもよい。
【０３１５】
上記共振回路２０及びクリッピング回路４６は、上記高音域まですべて設けられてもよいし、この高音域の共振回路２０では、他の中音域・低音域と同様に、鍵１１またはダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作によって、上記鍵操作量データまたはダンパー操作量データが変更されてもよいし、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさが変更されてもよい。この高音域の共振回路２０のクリッピング回路２９、７６は省略されてもよい。
【０３１６】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作によって、上記鍵操作量データが変更され、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されてもよい。
【０３１７】
図４のコンバータ３９には、上記音楽的ファクタデータは入力されなくてもよい。これにより、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されなくなる。また図４のコンバータ３９には、ダンパー微細動信号は入力されなくてもよい。これにより、ダンパーの微細動による共鳴変化は無くなる。
【０３１８】
各鍵１１…の共振回路２０…からの各電気信号／共振信号／初期衝撃信号は、他の鍵１１…の各共振回路２０…の各電気信号／共振信号／初期衝撃信号に合成されなくてもよい。これにより、鍵１１…同士、弦同士の共振・共鳴の要素はなくなる。上記鍵エンコーダー３７または／及びダンパーエンコーダー３３からの信号はオン“１”オフ“０”のみで、中間の値は除外されても良い。これにより、ダンパーペダル６１、鍵１１…のハーフ操作状態／中間操作状態のデータはなくなるし、ダンパーの細かい微妙な変化の実現もなくなる。
【０３１９】
上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３は、１つの共振回路２０…については省略されるが、３つの共振回路２０…すべてにコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３が設けられてもよい。これにより、１つの初期衝撃信号から大きさ及び位相／遅延量の異なる３つの初期衝撃信号が形成／生成される。このようなコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３に、さらにフィルタが付加されてもよい。
【０３２０】
これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状もそれぞれ異なることになる。このフィルタのフィルタ係数／パラメータは、上記コンバータ３１、７２、遅延器３２、７３へのパラメータと同様に音楽的ファクタによって変更されてもよい。これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状のずれ／差が上記音楽的ファクタに応じて変化する。
【０３２１】
図２のクリッピング回路４６、図３のクリッピング回路２９、図５のクリッピング回路７６の一部または全部は省略されてもよい。図２のクリッピング回路４６は、共振回路２０とＡ−Ｄ変換器４２との間などに設けられてもよい。図３のクリッピング回路２９は、コンバータ２５とフィルタ２４との間、フィルタ２４と遅延器２３との間、遅延器２３と加算器２２との間などに設けられてもよい。
【０３２２】
図５のクリッピング回路７６は、遅延器５５と加算器５２との間、遅延器５８と加算器５４との間、加算器５７と遅延器５８との間、コンバータ５３またはコンバータ５９と加算器５４との間、コンバータ５６またはコンバータ７１と加算器５７との間、コンバータ５１と加算器５２との間、コンバータ５３と加算器５２との間などに設けられてもよい。
【０３２３】
ハンマーＨは、被衝撃体１に衝撃を与えることができれば、ハンマーのほか、木槌などの槌、撥（ばち）、桴（ばち）、ステック、シリンダー内の落下する錘、振り子の錘などでもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、低音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、高音域に向かって狭められてもよい。
【０３２４】
また、上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域に向かって狭められてもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域に向かって狭められ、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がってもよい。
【０３２５】
上述のように、上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、上記ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還され共振される初期衝撃信号の大きさは、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。この中間は、完全な平均値を指すのではなく、一方に片寄っていたり、他方に片寄っていたりする。
【０３２６】
上記図６及び図１２の共振の「大きさ」は、減衰量、減衰量の絶対値、信号のレベルと置き換えてもよい。被衝撃体／被打撃体／発音体としては弦楽器の弦、管楽器の管、各種打楽器の被衝撃体／被打撃体／発音体でもよい。
【０３２７】
本発明の鍵盤装置は、アップライトピアノのほか、グランドピアノ、オルガン、電子ピアノ、電子オルガン、チェンバロなどの鍵盤楽器でも適用される。上記鍵１１…は、電子弦楽器の弦、電子吹奏（管）楽器の管、電子打楽器（パッド等）の打、コンピュータのキーボードで代用されてもよい。
【０３２８】
また、鍵１１…をソレノイドなどで駆動する自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器でも本発明は実現できる。このような自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器では、自動演奏情報に基づいて、ソレノイドなどで鍵１１…またはアクション機構が駆動するが、このような自動演奏でも上記共鳴が実現される。
【０３２９】
本発明は電子楽器またはコンピュータなどにおいて実施され得る。上記各図の回路の機能はソフトウエア（フローチャート）によって実施されても良いし、上記各図のフローチャートの機能はハードウエア（回路）によって実施されてもよい。各請求項記載の発明は、当該発明をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶した媒体、コンピュータプログラムの通信装置（方法）、楽音発生装置（方法）、楽音制御装置（方法）としても実現可能である。上記図２、図３、図４、図５の回路の全部または一部は省略されてもよい。
【０３３０】
図１の機構の一部、図２の全体回路の一部、図３及び図５の共振回路２０の一部、図４の操作量データ回路３０の一部、図４のダンパー操作量回路６０の一部、操作量データ回路３０の一部または全部、ダンパー操作量回路６０の一部または全部、クリッピング回路４６の一部または全部、被衝撃体１の一部または全部、衝撃変換素子２１の一部または全部、ダンパー微細動発信器６４の一部または全部、ダンパー微細動信号の一部または全部、ダンパー操作量データの一部または全部、鍵操作量データの一部または全部は省略されてもよい。
【０３３１】
（２１）他の発明の効果
［１］複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力することを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３３２】
［２］複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行う移動平均手段と、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する共鳴手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３３３】
［３］上記移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。これにより、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて移動平均長が変わり、初期衝撃信号の急峻なエンベロープを緩やかにする度合いを音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変化させることができる。
【０３３４】
［４］上記移動平均処理における移動平均長は、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルの操作量に応じて移動平均長が変わり、初期衝撃信号のエンベロープを緩やかにする度合いをダンパーペダルの操作量に応じて変化させることができる。
【０３３５】
［５］上記移動平均処理における移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチに応じて変更されることを特徴とする請求項２、３または４記載の鍵盤装置。これにより、音高、音色、タッチに応じて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルを変えることができる。
【０３３６】
［６］上記共振されて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルの操作量に応じて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルを変えることができる。
【０３３７】
［７］上記移動平均処理された初期衝撃信号は、機械的振動に変換され、この機械的振動が響板に伝えられて、響板から楽音が放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。これにより、急峻なエンベロープが緩やかにされた初期衝撃信号によって響板から楽音が放音されることができる。
【０３３８】
［８］特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の自己共振におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の自己共振におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３３９】
［９］特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の自己共振におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の自己共振におけるエンベロープから際立たせることができる。これにより、特定の弦間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４０】
［１０］特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４１】
［１１］他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４２】
［１２］特定の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音高／鍵間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音高／鍵間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４３】
［１３］特定の音高／鍵の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音高／鍵の初期衝撃信号におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４４】
［１４］特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の初期衝撃信号におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４５】
［１５］特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音域間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音域間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４６】
［１６］上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴の一部または全部において上記移動平均処理が実行されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音域間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音域間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４７】
［１７］上響板に取り付けられた電磁駆動体であって、それ自身は放音せず、取り付けた響板を機械的に振動させて響板から放音させる電磁駆動体に対して、 上記共振処理され、移動平均処理され、共鳴処理された初期衝撃信号が入力されて、当該初期衝撃信号に応じた楽音が当該響板から放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６記載の鍵盤装置。これにより、急峻なエンベロープが緩やかにされた初期衝撃信号によって響板から楽音が放音されることができる。
【０３４８】
[２１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３４９】
[２２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段であって、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させる共振手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３５０】
[２３]上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭められることを特徴とする請求項２２記載の鍵盤装置。これにより、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作によって変化させることができる。
【０３５１】
[２４]上記共振手段における、１つの鍵において生成される複数の初期衝撃信号の共振周波数は、当該共振周波数の１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれていることを特徴とする請求項２２または２３記載の鍵盤装置。これにより、１つの鍵におけるうなり効果を実現できる。
【０３５２】
[２５]上記請求項４におけるずれは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項２４記載の鍵盤装置。これにより、上記うなり効果の内容を音楽的ファクタに応じて変化させることができる。
【０３５３】
[２６]上記鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースからの振動信号を帰還して共振させ、この共振信号と上記初期衝撃信号とにつき、これらの信号の一部または全部を合成して共振させることを特徴とする請求項２２、２３、２４または２５記載の鍵盤装置。これにより、響板、外板、枠またはケースというエンベロープを形成する空間共振信号／空間共鳴信号と弦などの被衝撃体共振信号／被衝撃体共鳴信号／発音体共振信号／発音体共鳴信号と共振／共鳴が実現される。
【０３５４】
[２７]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項２２、２３、２４、２５または２６記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。また、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０３５５】
[３１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５６】
[３２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、 この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭めることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５７】
[３３]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５８】
[３４]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３５９】
[３５]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作によって、高音域に向かって広がり、当該ダンパーペダルのオフ操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６０】
[３６]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６１】
[３７]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、上記各鍵の発音操作によって大きくし、当該各鍵の消音操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作ばかりでなく、オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０３６２】
[３８]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６３】
以上により、被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーの機能を実現でき、またはダンパーによる共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現できる。また、被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０３６４】
[３９]上記請求項３４記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３５記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３６記載の被衝撃体および各手段を、上記請求項３７記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３８記載の被衝撃体および各手段、のいずれか２組以上を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、共鳴内容を共鳴信号の大きさの制御と共振する周波数帯域の制御と初期衝撃信号及び共振信号のクリッピング値の変化を複合的に実現できる。
【０３６５】
[４０]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 所定音高より高音では、 この所定値以上で増減を緩やかにするまたはクリッピングすることは行われず、 または上記共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されず、 または帰還される初期衝撃信号の大きさはダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されないことを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８または３９記載の鍵盤装置。これにより、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０３６６】
[４１]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、上記初期衝撃信号の共振される周波数帯域の変化、または上記帰還される初期衝撃信号の大きさは細かく変化しており、 この細かい変化の周波数は、上記鍵盤装置の共鳴周波数に対応している、または各鍵の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９または４０記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーが微細振動している状態の共鳴を実現でき、しかも共鳴の周期を実際の発音楽音の周波数に対応したものにできる。
【０３６７】
[４２]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記ダンパーペダルは上記オン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作も可能であり、 このハーフペダル操作を示す情報に基づいて、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、 または上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、 または上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とすることを特徴とする請求項３４、３６、３８、３９、４０または４１記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。
【０３６８】
[４３]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、 所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、 所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１または４２記載の鍵盤装置。これにより、複数の鍵／弦相互の共鳴を実現できる。
【０３６９】
[４４]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、または上記鍵ごとの共振される初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２または４３記載の鍵盤装置。これにより、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて、当該鍵の共鳴状態が変化する。
【産業上の利用可能性】
【０３７０】
初期衝撃信号が移動平均処理されてエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、弦共鳴処理がより純粋になる。 移動平均回路９０では、被衝撃体１からの初期衝撃信号の共振信号に移動平均長Ｎにわたって移動平均処理されて、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦間共鳴回路１００で、ディレイデータｄij及びレベルデータｌijに基づいて時分割に共鳴が付加される。
【０３７１】
１つの鍵の複数弦相互の共鳴、弦相互の共鳴、弦と響板などとの共鳴を実現する。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に相互に入力され、弦同士の相互の共鳴が実現される。この各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。この相互共鳴は、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…との間でも実現され、ケース２７及び響板２６などと鍵１１…との間でも実現される。
【０３７２】
上記ケース２７及び響板２６などによる空間共振／空間共鳴及び共振回路２０…の弦（被衝撃体／発音体）相互の共振／共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記鍵１１での弦などの被衝撃体／発音体そのものの発音つまり初期衝撃信号では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されない。これら初期衝撃信号と、共振／共鳴された被衝撃体共振／被衝撃体共鳴／発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号の共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴も実現される。
【０３７３】
被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーによる共鳴状態の変化を電気信号上において実現する。鍵１１のオン操作による被衝撃体１からの初期衝撃信号は、共振回路２０で共振されて楽音として出力され共鳴が付加される。ダンパーペダル６１のダンパー操作量データ、鍵１１の鍵操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタデータがコンバータ３９で演算合成されて、操作量データ回路３０から上記共振回路２０に共振パラメータとして供給される。
【０３７４】
これにより、ダンパーの操作量、ハーフ操作、ダンパーの微細振動、鍵操作量、音楽的ファクタに応じて、共振帯域及び共振の大きさが変化し、これらの要素に応じて複合的に変化する共鳴が実現される。またクリッピング回路４０ではダンパー微細動信号によって上記共振信号のクリッピング値が変化されダンパーの微細動が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０３７５】
【図１】被衝撃体１の構造を示す。
【図２】鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノ、消音ピアノの全体回路を示す。
【図３】共振回路２０を示す。
【図４】操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。
【図５】共振回路２０の第二実施例を示す。
【図６】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図７】被衝撃体１からの初期衝撃信号と共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の波形の一例の概略を示す。
【図８】クリッピング回路２９、４６、７６を示す。
【図９】クリッピングメモリ７２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。
【図１０】クリッピング変換テーブル７１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。
【図１１】入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。
【図１２】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図１３】１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。
【図１４】鍵盤装置の全体回路の第二実施例を示す。
【図１５】図１４の中の自己共振回路１２０を示す。
【図１６】図１４の中の移動平均回路９０を示す。
【図１７】移動平均処理される前の初期衝撃信号と、移動平均処理された後の初期衝撃信号とを示す。
【図１８】図１４の中の弦間共鳴回路１００を示す。
【図１９】移動平均処理及び弦共鳴処理における行列演算式を示す。
【図２０】上記図２における全体回路の一部（第三実施例）を示す。
【図２１】弦振動合成回路１３０…及びその周辺回路を示す。
【図２２】フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４のデータ構造を示す。
【図２３】ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９のデータ構造を示す。
【図２４】共鳴ディレイＲＯＭ１６２のデータ構造を示す。
【図２５】共鳴レベルＲＯＭ１６４のデータ構造を示す。
【図２６】乗算累算器１６３で演算された他の鍵／音高と共鳴処理されたデータ構造を示す。
【図２７】上記図２０〜図２６の第三実施例に付加される回路群であり、上記響板２６を電磁駆動体／加振体などで振動させて音を響板２６から放音させる回路群を示す。
【図２８】響板駆動信号生成回路１７０を示す。
【図２９】響板駆動信号生成回路１７０の別の例を示す。
【図３０】畳込演算回路１８０を示す。
【図３１】響板２６を駆動させる回路群の別の実施例を示し、１鍵３弦による響板駆動信号を生成する例を示す。
【図３２】響板２６を駆動させる回路群のさらに別の実施例を示し、多数の鍵／音高による響板駆動信号を生成する例を示す。
【符号の説明】
【０３７６】
１…被衝撃体、２…支持体、
３…当接体、１１、１１ａ、１１ｂ…鍵、
２０…共振回路、２１…衝撃変換素子、
２２…加算器、２３…遅延器、
２４…フィルタ、２５…コンバータ、
２６…響板、２７…ケース、２８…振動変換素子、
２９…クリッピング回路、７６…クリッピング回路、
３１…コンバータ、３２…遅延器、
３０…操作量データ回路、３６…鍵角度センサー、
３７…鍵エンコーダー、３８、３９…コンバータ、
４１…サンプリング回路、４２…Ａ−Ｄ変換器、
４３…加算器、４４…Ｄ−Ａ変換器、
４５…サウンドシステム、４６…クリッピング回路、
５１、５３、５９、７１、７２…コンバータ、
５５、５８、７３…遅延器、５２、５４、５７…加算器、
６０…ダンパー操作量回路、６１…ダンパーペダル、
６２…ダンパー角度センサー、６３…ダンパーエンコーダー、
６４…ダンパー微細動発信器、８１…クリッピング変換テーブル、
８２…クリッピングメモリ、８３…ダンピング量演算回路、
９０…移動平均回路、９１…絶対値回路、
９２、９４…加算器、９３、９６…乗算器、
９５…遅延器、９７…反転器、
１００…弦間共鳴回路、１０１…マルチプレクサ、
１０２…衝撃信号ＲＡＭ、１０３…乗算器、
１０４…累算器、１０５…ディレイテーブル、
１０６…アドレスジェネレータ、１０７…レベルテーブル、
１２０…自己共振回路、１３０…弦振動合成回路、
１３１…後処理回路、１３２…フォルマントフィルタバッファ（ＲＡＭ）、
１３３…フォルマントフィルタメモリ（ＲＯＭ）、
１３４…タップデータメモリ、１３５…乗算累算器、
１４０…弦振動回路、１４１…乗算器、
１４２…加算器、１４３…加算器、
１４４…レベルメモリ、１４６…加算器、
１４７…ハーモニックディレイバッファ（ＲＡＭ）、
１４８…乗算累算器、１４９…ハーモニックレベルメモリ（ＲＯＭ）、
１５１…移動平均回路、１５２…乗算器、
１５３…加算器、１５４…ゲインテーブル、
１５５…乗算器、１５６…レベルバッファ、
１５７…乗算器、１５８…マルチプレクサ、
１５９…レベルバッファ、１６１…共鳴ディレイＲＡＭ、
１６２…共鳴ディレイＲＯＭ、１６３…乗算累算器、
１６４…共鳴レベルＲＯＭ、１７０…響板駆動信号生成回路、
１７１…響板駆動機構、１７６…フォルマント補正回路、
１７７…加算器、１７８…ディレイＲＡＭ、
１８０…畳込演算回路、１７９…乗算器、
１８６…乗算器、１８７…加算器、１８８…乗算器、
１９１…遅延器、１９２…乗算器、１９３…加算器、
１９６…加算器、１９７…複合マルチプレクサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵盤装置及び鍵盤制御方法に関し、特に被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、弦（被衝撃体／被打撃体／発音体）相互の共振／共鳴の機能を実現するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置として、本件出願人は、下記の出願を行っている。これらの出願に開示された技術では、棒状または板状の被衝撃体を鍵ごとに設け、この被衝撃体に対してハンマーなどで衝撃が与えられ、この被衝撃体からの音が電気信号に変換されて、楽音信号として発音出力される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００８７３６号
【特許文献２】特開２００９−０２０４１７号
【特許文献２】特願２００８−２８１１４１号（非公開）
【特許文献２】特願２００８−２８１１４７号（非公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、弦共鳴処理がより純粋になるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本件発明の鍵盤装置は、複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力するようにした。
【０００６】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなる。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【０００７】
「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、被衝撃体からの初期衝撃のみで、初期衝撃信号以降の共振信号が生成され、移動平均処理によって、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦共鳴処理がより純粋になる。
【０００９】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの被衝撃体／被打撃体／発音体そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（１）被衝撃体１
図１は各鍵１１…に対応して設けられた被衝撃体１…の構造を示す。薄板状あるいは棒状の支持体２の一端または両端は鍵盤装置に固定されている。この支持体２は衝撃が加えられると、弾性的に変形し復帰するとともに初期衝撃を発生する。この中央下面または中央下面より自由端にやや近い位置には円柱状の当接体３が固定されている。
【００１１】
この当接体３は特願２００７−１８４３２６号の明細書の被打撃部材１２（緩衝材１２１、１２３、振動センサー１２２、弦断面形状部材１２４、金属部材１２４１〜１２４３、フレキシル部材１２４４など）と同じである。特願２００７−１８４３２６号（特開２００９−０２０４１７号）の明細書は本件明細書内にすべて記載されているものとするし、特願２００７−１８４３２６号の図面も本願にすべて添付されているものとする。
【００１２】
当接体３の中には、ピックアップ素子、ホール素子または圧電素子などの衝撃変換素子２１が内蔵されている。鍵１１…のオン操作／オフ操作は、アクション機構（図示せず）を通じて、または直接ハンマーＨに伝えられ、ハンマーＨが回動され、ハンマーＨの先端が当接体３に当たる。この衝撃変換素子２１としては、フォトカプラ、レーザー光線と鏡など、光式でもよく、被衝撃体１…の初期衝撃が検出されれば、どのような手段でもよい。
【００１３】
被衝撃体１つまり当接体３に加えられた機械的な初期衝撃が電気信号、すなわち初期衝撃信号に変換される。衝撃変換素子２１から当接体３及び支持体２の根元にかけて伝導路が形成されており、初期衝撃信号はこの伝導路を介して出力される。
【００１４】
当接体３の先端にはフレキシブル部材が接合され、このフレキシブル部材の表面には、３本の金属部材が接合されており、鍵盤楽器でハンマーＨが３本の弦を同時に叩く状態の初期衝撃信号が実現される。
【００１５】
上記衝撃変換素子２１は、上記当接体３の中心の中ではなく、当接体３の根元、支持体２のハンマーＨが当たる付近の支持体２の中または外、支持体２の根元などに設けられていてもよく、いずれにせよハンマーＨの衝撃が、初期衝撃信号に変換される。
【００１６】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、側面全周囲面積が断面積の５倍乃至１００倍、例えば８倍乃至５０倍、さらに例えば１０倍乃至２５倍となり、高音になるほどこの倍数値は小さくなる。アップライトタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の奥行きより若干短くされてもよい。グランドタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の高さより若干短くされてもよい。
【００１７】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、断面形状が、長方形または正方形などの方形、多角形、円形、楕円板、台形、平行四辺形、菱形、星形、曲線形状、Ｌ字形、Ｈ字形、Ｉ字形、Ｕ字形、Ｔ字形、Ｃ字形、Ｏ字形、Ｎ字形、Ｍ字形、Ｘ字形、Ｊ字形、Ｙ字形、Ｅ字形、Ｆ字形、Ｓ字形、Ｖ字形、丸みを帯びた段差のある形状、丸みを帯びた凹凸のある形状のほか、直方体、立方体、多面体、多角形柱、板形、円柱、球体、卵形、楕円球、円板、方形枠状、円環状などでもよい。
【００１８】
上記支持体２または当接体３は、水平方向のほか、スピーカー直方向、斜め方向など、どのような方向に配列されてもよい。当接体３の高さは、上記支持体２または当接体３の幅／厚さより大きくても小さくても良い。支持体２または当接体３の材質は、木製、竹製、樹脂製、金属製、ガラス製、綿製、布製、糸性、繊維製、ゴム製、紙製、カーボン製、ウレタン製、発泡ウレタン製、スポンジ製、これらの混合物いずれでもよい。
【００１９】
このような被衝撃体１は、ハンマーＨの衝撃によって、上述の初期衝撃のみの不規則な振動が発生し、すぐに減衰して、鍵に応じた音高の周波数に安定する前に、振動は消滅する。支持体２は、このような不規則な振動でダイナミックに変化する衝撃振動を発生し、しかもすぐに減衰する素材、形状、取付構造が選ばれる。この初期衝撃信号以降の楽音波形信号は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２０】
もし、被衝撃体１が弦のように非常に細長く弾性の高いものであれば、初期衝撃の後も振動がしばらく続き、減衰はせず、振動は継続し、楽音の発音時間は長くなる。しかし、被衝撃体１では、すぐに減衰し、初期衝撃信号（音）のみが生成される。初期衝撃信号（音）以降の変化が安定した定常音は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２１】
上記支持体２は省略され、当接体３が直接楽器本体内部に固定されてもよい。また、当接体３は省略され、支持体２の内部、外面、根元、中央、先端などに上記衝撃変換素子２１が設けられてもよい。
【００２２】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなり、楽音の音高の周波数に徐々に収束する。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【００２３】
しかし、「初期衝撃信号」の振動は二回、または三回以上でもよい。「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【００２４】
これらの初期衝撃信号の発音時間比率は、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変化する。例えば、楽音全体の発音時間に占める初期衝撃信号の発音時間の割合は、例えばタッチが大きいほど小さく（大きく）なり、音高が低いほど小さく（大きく）なり、例えば打楽器→撥弦楽器→打弦楽器→擦弦→管楽器の順番などで大きく（小さく）なる。
【００２５】
上記支持体２の自由端は固定端にされてもよいし、動きにブレーキが加えられる支持端であってもよい。さらに、ひとつの支持体２に複数の固定端または支持端が構成されても良い。この場合、高音になるほど固定端または支持端の数が増えてもよい。
【００２６】
当接体３は、支持体２の中央下面、中央下面より自由端にやや近い位置、中央下面より固定端にやや近い位置、自由端、固定端などに設けられてもよい。当接体３または衝撃変換素子２１は、支持体２の中に完全に内蔵されてもよい。
【００２７】
また、当接体３は、低音になるほど自由端により近い位置に設けられ、高音になるほど固定端により近い位置に設けられても良い。支持体２の長さは低音になるほど長くなり、支持体２の太さ／幅は低音になるほど太く／広くなってもよい。当接体３は、支持体２の下以外に、上、側面などに設けられてもよく、ハンマーＨは上方、側方から当接体３を叩くことになる。
【００２８】
（２）全体回路
図２は鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノまたは消音ピアノの全体回路を示す。上記鍵１１ごとに設けられた上記被衝撃体１…の衝撃変換素子２１…からの上記初期衝撃信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、３つの共振回路２０…に送られる。
【００２９】
３つの共振回路２０…では、上記初期衝撃信号がデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号が帰還されて共振され、ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。また、この３つの共振回路２０…のうち１つまたは２つでは、上記初期衝撃信号に遅延がかけられてから、上記共振処理がされる。
【００３０】
３つの共振回路２０…のうち他の１つまたは２つ、上記初期衝撃信号の大きさが変えられてから、上記共振処理がされる。この３つの共振回路２０…の間では、初期衝撃信号及び共振信号が相互に送受されて混合・合成され、１つの鍵１１内の弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。この３つの共振回路２０…には他の鍵１１…の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が送受されて混合・合成され、弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。
【００３１】
この３つの共振回路２０…からの共振処理された全初期衝撃信号は、３つのクリッピング回路４６でクリッピングされ、加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。上記クリッピング回路４６では、共振処理された各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。
【００３２】
このクリッピング回路４６として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の振動振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の振動振幅が押さえられる状態が実現される。
【００３３】
この３つのクリッピング回路４６には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の振動振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００３４】
これら共振回路２０…で共振処理された各初期衝撃信号（共振信号が付加された初期衝撃信号。以下同じ）は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。なお、上記サウンドシステム４５には、響板２６とこの響板２６に取り付けられた電磁駆動体／加振体など、音を発音できればどのようなものでもよい。
【００３５】
このような電磁駆動体／加振体は、特願２００７−１７６７５８、特願２００７−１５８００２、特願２００７−１２２９２１、特願２００７−１１４９５２、特願２００７−６８６３、特願２００６−３５３５３６、特願２００６−３５３５３５、特願２００６−３２８００５明細書または図面に記載されている。
【００３６】
上記共振回路２０…には、後述するダンパー操作量回路６０及び操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力され、共振周波数帯域の範囲及び共振信号の大きさ／レベルが制御される。
【００３７】
上記鍵盤装置などのケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などには、上記衝撃変換素子２１…と同じ振動変換素子２８…が内蔵または表面に取り付けられている。これらケース２７、響板２６などでは、上記サウンドシステム４５内のスピーカーまたは電磁駆動体／加振体から放音される楽音、つまり上記初期衝撃信号及び共振信号によって衝撃・振動している。なお、外板とは、響板２６、側板、上前側板、下前側板、底板、屋根、蓋、鍵盤蓋など、本装置を取り囲む板部分を総称する。
【００３８】
上記振動変換素子２８…では、これらケース２７または響板２６などでの衝撃・振動が電気信号に変換される。この電気信号の名称は響板・ケース信号とする。この響板・ケース信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、共振回路２０…に送られる。
【００３９】
共振回路２０…では上記響板・ケース信号がデジタルの共振処理がなされ、ケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などにおける共鳴などに応じた共振処理、他の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が混合・合成され、上記響板２６、ケース２７と弦との共鳴などに応じた共振処理がされる。
【００４０】
この共振回路２０…からの共振処理された響板・ケース信号は、上記加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。この加算器４３には、すべての共振処理された各初期衝撃信号が入力されず、一部の共振処理された各初期衝撃信号のみが加算合成されてもよい。
【００４１】
（３）共振回路２０（第一実施例）
図３は上記共振回路２０を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ３１及び遅延器３２を通って、加算器２２を経て、遅延器２３で遅延されて出力される。この共振回路２０は、鍵盤装置（鍵盤楽器を含む）の各鍵１１に対応して設けられている。したがって、この初期衝撃信号は鍵１１ごと出力され、この各鍵１１の音高に応じた周波数となっているし、この初期衝撃動信号は、各鍵１１の発音操作／消音操作に基づく楽音信号として出力される。
【００４２】
コンバータ３１（乗算器）では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。また、遅延器３２では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。これらの大きさパラメータ及び遅延パラメータは、あらかじめ固定されて供給される。
【００４３】
このような大きさ制御及び遅延制御は、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、２つのみで実行される。また、この２つの共振回路２０…での大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは異なっており、変更される大きさ及び遅延量は同じではなく異なっている。また、一方の共振回路２０では大きさのみが制御され、他方の共振回路２０では遅延のみが制御されてもよい。
【００４４】
これにより、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、帰還共振は除いて、１つでは大きさ変更も遅延もされず、帰還共振は除いて、他の２つでは大きさ変更量または遅延量が互いに異なる。よって、１つの鍵における複数の弦の楽音を個別に実現できる。この１つの鍵の３つの共振回路２０…は２つでもよいし、３つを越えてもよい。
【００４５】
大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは、固定値が鍵盤装置の電源投入時に、ＣＰＵ（図示せず）によってメモリにストアされ、上記コンバータ３１及び遅延器３２に送られる。このような大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータの値は、鍵１１…、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変更されてもよい。
【００４６】
この出力される初期衝撃信号は、フィルタ２４、コンバータ２５、クリッピング回路２９を経て、上記加算器２２に帰還入力され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算される。この帰還により、初期衝撃信号は特定の周波数、特定の周波数帯域で共振する。この共振周波数は遅延器２３…の遅延量によって変更され、共振周波数帯域は、フィルタ２４のカットオフ周波数値によって変更される。
【００４７】
遅延器２３に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、遅延器２３の遅延によって生成される共振周波数／共鳴周波数が、対応する鍵１１…の音高に応じたものとなるように設定される。コンバータ２５に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、コンバータ２５のレベル制御によって生成される共振レベル／共鳴レベルが、対応する鍵１１…の音量に応じたものとなるように設定される。
【００４８】
上記フィルタ２４には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされ、さらにこの初期衝撃信号の位相が変更制御される。
【００４９】
上記コンバータ２５には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされ、初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが変更制御される。
【００５０】
上記ダンパーペダル６１の操作量データｄには、上記ダンパーペダル６１のオン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作の情報も含む。これにより、上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされる。また、上記帰還される初期衝撃信号のダンパーペダル６１の操作量データｄが、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。
【００５１】
上記フィルタ２４には、対応する鍵１１のオン、オフ、その中間の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされる。上記コンバータ２５には、対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされる。
【００５２】
上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが“１”を越えると大きくなり、“１”未満だと小さくなる。上記初期衝撃信号はデジタル信号であり、上記サンプリング回路４１にて所定周期でサンプリングされており、上記遅延器２３ではこのサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【００５３】
この遅延器２３…それぞれは、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器２３…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器２３…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【００５４】
上記低音域に向かって狭められるとき、所定の周波数値以上には狭められない。この狭められないようにするため、共振回路２０のカットオフ周波数が一定値以上に大きくならにように、上記操作量データｄが一定値以下または一定以上に制限され、コンバータ３９の変換内容または記憶内容が規制される。これにより、この周波数値は、上記鍵１１のうちダンパーの無い特定の高音域の複数の鍵１１に対応して実現される。
【００５５】
上記クリッピング回路２９では、帰還され共振処理される各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。このクリッピング回路２９として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【００５６】
このクリッピング回路２９には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００５７】
上記操作量データｄの大きさは、上記のほか、細かく変化しており、この細かい変化（後述のダンパー微細動信号）の周波数は、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあるか、もしくは楽器全体の最も大きいまたは大きい複数の共鳴周波数に一致する。したがって、上記初期衝撃信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動または共鳴によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に接触したり離れたりする状態が実現される。
【００５８】
上記加算器２２からの共振処理された初期衝撃信号は、他の１つまたは複数またはすべての共振回路２０…の加算器２２に入力される。また、この加算器２２には、他の共振回路２０…からの共振処理された初期衝撃信号が１つまたは複数またはすべて入力される。
【００５９】
このような互いに入力出力または送受される共振処理された初期衝撃信号は、互いに整数倍の音高比／周波数比にある鍵１１に応じた共振回路２０…が選択される。この整数倍の音高比／周波数比は、例えば、１：２、１：４、２：３、２：５、３：４、３：５などである。このような整数倍の音高比／周波数比は共鳴度が高く、鍵盤楽器の各弦の共鳴が実現される。
【００６０】
このような共振回路２０は、上記各鍵１１…ごとに設けられている。しかし、複数の共振回路２０が合体され、１つの共振回路２０で複数の初期衝撃信号が時分割処理によって処理され、複数の共振処理が並行して処理されてもよい。この場合、上記加算器４３は累算器となる。
【００６１】
上記各鍵１１…のうち、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていない。したがって、この高音域では、上述の共鳴状態の変化などの種々の制御は全てなされない。
【００６２】
例えば、この高音の鍵域では、共振された初期衝撃信号のレベルがクリッピングされないし、そもそもクリッピング値／飽和値／緩和増減域も変化しない。またダンパー微細動信号によるクリッピング値／飽和値／緩和増減域の変化もない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６３】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、上記共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６４】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６５】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６６】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６７】
これら共振回路２０…で共振された各初期衝撃信号は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振される。
【００６８】
このような他の共振回路２０へ送られる共振された各初期衝撃信号の波形形状（クリッピング）、大きさ／レベル、共振周波数帯域は、次述のようにダンパーペダル操作量、ハーフペダル、鍵操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどによって変化している。
【００６９】
しかし、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていないので、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、他の共振回路２０…へ送り出される共振された各初期衝撃信号は変化しない。
【００７０】
よって、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化しない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００７１】
この上記コンバータ３１、２５に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器３２、２３に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器３２の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器２３の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【００７２】
よって、被衝撃体１が１つであるにも関わらず、しかも初期衝撃信号が１つであるにもかかわらず、１つの鍵における３つ／複数の弦の楽音を３つの共振回路２０で個別に実現できる。この被衝撃体１は１つの鍵１１あたり２つでも、３つでも、複数でもよく、共振回路２０ごとに１つの被衝撃体１が設けられてもよい。
【００７３】
このような１つの鍵１１における３つの共振回路２０おける３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量それぞれは、互いに１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれている。これにより、１つの鍵１１における楽音にうなり効果を出すことができる。
【００７４】
このような１つの鍵１１における３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量のずれは、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵１１と発音中の他の鍵１１…との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度といった音楽的ファクタに応じて変更制御される。これにより音楽的ファクタに応じて、１つの鍵１１におけるうなりの状態、うなりの周波数が変化される
【００７５】
この場合、上記音高については、各鍵１１…に対応して音高データが記憶され、操作された鍵１１が検出され、この検出された鍵１１に応じた音高データが読み出され、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７６】
また、上記タッチについては、各鍵１１…ごとに設けられたタッチセンサからのタッチデータが取り込まれ、このタッチデータは上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７７】
さらに、上記音色については、音色選択スイッチに対応して操作量データｄ／パラメータの修正データが記憶され、選択された音色選択スイッチに対応した操作量データｄ／パラメータの修正データが、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７８】
また、上記発音経過時間については、上記鍵１１のキーオンからタイムカウントがリセット／開始され、このタイムカウント値が、この鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。このタイムカウントは、各鍵１１…ごとに時分割に実行され、対応する鍵１１のキーオフで、またはキーオフから所定時間経過後にリセット／クリアされる。
【００７９】
さらに、上記鍵１１…相互の共鳴度については、各鍵１１…相互の共鳴度を示す共鳴度データが記憶される。この共鳴度データは、各鍵１１…の音高が行アドレスと列アドレスとして配置され、あらかじめ計測された各音高相互の共鳴度を示すデータが、各音高に対応して記憶される。
【００８０】
この各共鳴度データのうち、発音中／キーオン中のものの全音高相互の共鳴度データが読み出されて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８１】
また、鍵盤装置全体の共鳴度については、鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースで、共振／共鳴する複数の周波数（音高）を計測され、この計測された共振周波数／共鳴周波数（音高）につき、上記各鍵１１…相互の共鳴度データと同様に、共鳴度データが求められて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８２】
図１３は、１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号が相互に送受され、１つの鍵１１内での弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８３】
よって、１つの鍵１１の各共振回路２０…で共振される初期衝撃信号相互について、初期衝撃信号の一部または全部が合成されて、複数の初期衝撃信号相互についても共振／共鳴される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振／共鳴される。これにより、１つの鍵の３つの楽音相互の共鳴も実現される。
【００８４】
このような１つの鍵１１ごとの各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。また、１つの共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…における山が３つに増える。
【００８５】
上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８６】
さらには、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…で共振された初期衝撃信号は、他の鍵１１…の３つの共振回路２０…にも入力され、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ダンパーの有る／無い鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８７】
このような各鍵１１…にわたる各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００８８】
また、ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板における共振／共鳴信号は、他の鍵１１…の共振回路２０…にも入力され、ケース２７及び響板２６などの共振回路２０…と上記鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ケース２７及び響板２６などと弦との相互の共鳴が実現される。
【００８９】
このような各鍵１１…とケース２７及び響板２６の各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００９０】
これにより、１つの鍵１１の３つの弦相互の共振／共鳴を実現できるし、各鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できる。ダンパーの無い鍵１１…と他の鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できるし、上記ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板などと上記各弦との相互の共振／共鳴を実現できる。
【００９１】
これらの多面的かつ複合的な共振／共鳴のうち、上記ケース２７、響板２６などによる空間共振／空間共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記ケース２７、響板２６などによる共振／共鳴を除いた、鍵１１での弦などの被衝撃体／発音体そのものの発音では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されず、被衝撃体／発音体だけの共振／共鳴は形成される。そして、図１３の接続関係に示すように、これら被衝撃体共振／被衝撃体共鳴／発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号及び共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴が実現される。
【００９２】
（４）クリッピング回路２９、４６、７６
図８は上記及び下記クリッピング回路２９、４６、７６を示す。初期衝撃信号は、クリッピング変換テーブル８１（コンバータ）で、入力される初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和され出力される。
【００９３】
このようなクリッピング特性を実現するためのクリッピング関数ｆ（ｘ）はクリッピングメモリ８２（テーブル）に記憶され、ダンピング量演算回路８３で原点を中心として点対象な特性が作られ、さらに下記操作量データｄに応じたクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）に変換され、これが上記クリッピング変換テーブル７１に書き込まれる。
【００９４】
図９は上記クリッピングメモリ８２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。この関数の特性は、入力信号に対して出力信号のレベルを変えて出力させる。このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが低い部分では、ほぼ正比例関係にあり、入力信号のレベルに対してほぼ同じレベルまたはほぼ正比例関係にある信号が出力される。
【００９５】
このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが高い部分では、入力信号の変化に対して出力信号が変化せず、出力信号が飽和して一定値ｍａｘ以上にならないように制限される。この飽和領域と上記正比例領域との間には、入力信号の増減に対して出力信号の増減が緩やかになる緩和領域が存在する。
【００９６】
図１０はクリッピング変換テーブル８１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。操作量データｄに応じて飽和領域及び一定値ｍａｘが上下に変動する。ダンパーペダル６１が踏まれず開放されて操作量データｄが最小「０」の状態では、飽和領域及び一定値ｍａｘはほぼ「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【００９７】
次いで、ダンパーペダル６１が少し踏まれて操作量データｄがｄ２（ｄ２＞最小）になると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ２）−ｆ（１−ｄ２）となり、完全にクリッピングされていた状態から、クリッピング量が少なくなる。
【００９８】
さらに、ダンパーペダル６１が踏込まれて操作量データｄがｄ１（ｄ１＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘがさらに大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ１）−ｆ（１−ｄ１）となり、クリッピング量がさらに少なくなる。
【００９９】
次いで、ダンパーペダル６１が最大まで踏込まれて操作量データｄが最大ｄ０＝「１」（最大＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなるまたは消失して、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ０）−ｆ（１−ｄ０）＝ｆ（ｘ）-ｆ（０）となり、クリッピング量が無くなる。
【０１００】
以上は、ダンパーペダル６１が徐々に踏まれていくと、ダンパーが弦に接触する量が少なくなって、クリッピング量が少なくなっていくことに対応している。また、ダンパーペダル６１が徐々に離されていくと、上述の逆となり、ダンパーが弦に接触する量が多くなって、クリッピング量が多くなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【０１０１】
この操作量データｄにはダンパー微細動信号も包含されており、ダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【０１０２】
また、ダンパーペダル６１が完全に開放された状態と同じく、ダンパーが弦に完全に接触するキーオフ状態になると、操作量データｄが最小値「０」になって、飽和領域及び一定値ｍａｘは「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【０１０３】
図１１は入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。操作量データｄ及びダンパー微細動信号の振幅に応じて、上記のようにクリッピング量が多くなったり少なくなったりする。
【０１０４】
（５）操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０
図４は操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。上記ダンパーペダル６１の根元にはポテンションメータなどのダンパー角度センサー６２が設けられている。この角度センサー６２からのダンパー操作量データは、ダンパーエンコーダー６３で数値のダンパー操作量データに変換される。
【０１０５】
ダンパーペダル６１は、鍵盤楽器の弦の振動を止めるダンパーを動かすペダルであり、ダンパーペダル６１が押されると、すべてのダンパーがすべての弦から離れて、弦の振動／発音が継続され、ダンパーペダル６１が押されないと、すべてのダンパーがすべての弦に当接して、弦の振動／発音が止められる。
【０１０６】
上記鍵１１にオンによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦から離れて、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が継続され、当該鍵１１にオフによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦に当接して、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が止められる。
【０１０７】
このようなダンパーペダル６１にはダンパー機構などが連結され、鍵１１にはアクション機構、弦などが連結されているが、本装置のダンパーペダル６１及び鍵１１にはこのような機構は設けられていない。むろん、設けられていてもよい。
【０１０８】
このようなダンパーペダル６１はダンパーペダルと同じ機能が発揮できれば、ペダル以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。また鍵１１は鍵盤楽器の鍵と同じ機能が発揮できれば、鍵以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。
【０１０９】
このダンパーペダル６１のダンパー操作量データは、ダンパーペダル６１がハーフペダルで“０．５”または中間所定値となり、ダンパーペダル６１がさらに順次踏み込まれると“１” または最大所定値になり、ダンパーペダル６１がハーフペダルから順次復帰されると“０．５” または中間所定値より順次小さくなり、ダンパーペダル６１が完全に開放されると“０”になる。
【０１１０】
上記各鍵１１の奥の根元にはポテンションメータなどの鍵角度センサー３６…が設けられている。この鍵角度センサー３６…からの鍵操作量データは、それぞれ鍵エンコーダー３７…で、数値の鍵操作量データに変換される。
【０１１１】
この各鍵１１の鍵操作量データは、各鍵１１が押されて発音操作されると“１” または所定値となり、各鍵１１が復帰されて消音操作されると“０”となり、この中間の押鍵状態では、“１” または所定値と“０”との中間の値をとり、この値は鍵１１の押し込み量に応じて“１” または所定値と“０”との間で変化する。なお、この中間の押鍵状態は、上記ダンパーの状態がハーフペダルと同じ状態になってもよいが、これは当該中間の押鍵状態の鍵１１のみにおいてである。ダンパーペダル６１のオン、オフ、ハーフペダルでは、全鍵１１について可能となる。
【０１１２】
この各鍵１１の鍵操作量データと上記ダンパーペダル６１のダンパー操作量データとは、それぞれコンバータ３９…その他の演算回路で乗算等の合成がなされ、上記コンバータ２５…に入力される。これにより、各鍵１１の操作量／操作状態とダンパーペダル６１の操作量／操作状態との両方に応じて、鍵１１ごとの共振制御がなされ、共振される周波数帯域または共振の大きさが制御され、共鳴状態が変化する。
【０１１３】
この共鳴状態の変化は、鍵１１の操作量／操作状態とこの鍵１１に応じた共振回路２０における共鳴のほか、ある鍵１１に応じた共振回路２０と、他の鍵１１の操作量／操作状態との間においても生じる。共振回路２０…相互で共振信号が送受されているからである。
【０１１４】
例えば、ダンパーペダル６１がオン操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。ダンパーペダル６１がオフ操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。
【０１１５】
また例えば、鍵１１がオン操作されると、この鍵操作量データは、このオン操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オン操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。鍵１１がオフ操作されると、この鍵操作量データは、このオフ操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オフ操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。これにより、鍵１１のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０１１６】
このとき、他にもオン操作されている鍵１１があると、このオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０からの共振信号が、別のオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０に入力される。したがって、オン操作されている鍵１１…に応じた共振回路２０…に、上記大きさが大きくされ共振帯域の広がった共振信号が加算器２２（５２）で加算合成され、共振信号の大きさがさらに大きくされ共振帯域がさらに広げられる。
【０１１７】
こうして、同時にオン操作中の鍵１１…相互の相乗的・相加的な共鳴が実現される。このような共鳴は、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態、鍵１１…がハーフ操作状態にあれば、これに応じて、上記共鳴状態が変化する。
【０１１８】
ダンパー微細動発信器６４には、共鳴周波数信号が入力され、上記ダンパー微細動信号が出力される。この共鳴周波数信号は、本楽器／本装置全体が共鳴している共鳴周波数を示す信号であり、ダンパー微細動信号は、この共鳴周波数に応じて周期的に変動する。
【０１１９】
上記全共振回路２０から出力される共振信号が加算器（図示せず）で加算合成されて共鳴周波数信号となり、これがレベル制御され、これがそのまま上記ダンパー微細動信号として出力される。これにより、ダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致する。
【０１２０】
ダンパー微細動発信器６４は入力されるパラメータによって、発信される周波数が変化するプログラマブルタイプのデジタル発信器でもよい。この場合、オン操作中の鍵１１の音高が随時サーチされ、このオン中の全音高の周波数データが、上記発振パラメータとして上記ダンパー微細動発信器６４に入力される。
【０１２１】
このオン中の音高サーチでは、例えばアサインメントメモリ（図示せず）の中でオン中のものがサーチされ、このサーチされた中でエンベロープレベルが最も高いものがさらにサーチされ、このサーチされたトーンナンバデータの周波数ナンバデータがダンパー微細動発信器６４にストアされる。このような処理はＣＰＵとプログラムによって随時実行される。
【０１２２】
上記コンバータ２５…には、上記ダンパー微細動信号も入力される。このダンパー微細動信号は鍵盤装置のダンパーが鍵１１…の操作によって振動している状態における微細動に応じた信号である。このようなダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致し、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間、例えば鍵盤装置の中音域にあり、複数の周波数が混合されているが、場合によって単一の周波数である。
【０１２３】
これにより、上記初期衝撃信号／共振信号／帰還電気信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化し共振信号のレベルも変化する。また、これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、弦がダンパーに接触したり離れたりする状態が実現される。
【０１２４】
このようなダンパー微細動信号は、本鍵盤装置電源が投入されたとき、鍵１１…のいずれかがオン操作されたときに、発信器から出力されたり、またはダンパー微細動信号が記憶されたメモリから読み出されたりしてもよい。そして、本鍵盤装置電源が切られたとき、全鍵１１…がオフ操作されたときに、このダンパー微細動信号の出力は停止されてもよい。
【０１２５】
上記コンバータ２５…には、音楽的ファクタデータも入力される。この音楽的ファクタは、音色データ、タッチデータ、音高データ、発音経過時間データ、共鳴度データなどである。音色データは、鍵１１の操作によって発音／消音される楽音の音色であって、操作パネル（図示せず）の音色を選択するスイッチによって入力される。タッチデータは、図４の対応する当該鍵１１…に設けられたフォトカプラなどのタッチセンサから供給される。
【０１２６】
音高データは、図４の対応する当該鍵１１…に応じた音高を示すデータであり、当該鍵１１…の操作が検出されると出力され、上記角度センサー３６…または鍵エンコーダー３７殻の出力信号が転用される。発音経過時間データは、当該鍵１１…のキーオン操作／発音操作からの結果時間を示し、キーオン操作／発音操作のイベントによってタイムカウントが開始され、キーオフ操作／消音操作によってリセットされる。
【０１２７】
共鳴度データは、図４の当該鍵１１の音高と、発音中の他の鍵１１…の音高との共鳴度を示す。テーブル（図示せず）などに全音高の列アドレスと全音高の行アドレスごとにこの共鳴度データが記憶され、当該鍵１１の音高が列アドレスに入力され、発音中の他の鍵１１…の音高が行アドレスに入力され、共鳴度データが読み出される。発音中の他の鍵１１…の音高が複数のときは、複数の共鳴度データが読み出され加算など演算合成されて、コンバータ３９に入力される。
【０１２８】
このような共鳴度データは、操作パネル（図示せず）から操作者の操作によってつまみなどから入力され設定され得る。この場合の、共鳴度データは、操作者が鍵盤装置全体の音響状態を共鳴の高いものにするか、共鳴の低いものにするかを決定する。このような共鳴度データは、上記プログラマブルなダンパー微細動発信器６４に発信周波数を決定するパラメータとして入力されてもよい。
【０１２９】
これにより、各鍵１１…の共振回路２０の帰還電気信号／共振信号／初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさが、音楽的ファクタ、つまり当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて変更制御され、共鳴状態も変化される。
【０１３０】
このような操作量データ回路３０は、上記各鍵１１…ごとに設けられ、各鍵１１…ごとに操作量データｄが演算される。しかし、ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は全鍵１１…または複数鍵１１…に共通で１つ設けられている。上記ダンパー操作量データと鍵操作量データとは、上記乗算のほか、数値の設定の仕方に応じて加算されたり、その他の演算によって合成されたりされ、上記操作量データｄが算出される。
【０１３１】
上記音楽的ファクタデータは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御される。
【０１３２】
上記ダンパー操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、ダンパー操作量または上記ハーフペダル操作に応じて変更制御される。
【０１３３】
上記鍵操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、鍵１１…の操作量に応じて変更制御される。
【０１３４】
上記コンバータ２５、３１、３９では、記憶された情報に基づいて、入力された複数のデータが変換されて合成されて出力され、乗算などその他の非線形演算または線形演算と同じ処理がされ、デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭなどが用いられる。このコンバータの機能は、以下のコンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２でも同じである。なお、加算器４３、２２、５２、５４、５７も、このようなコンバータとしてもよい。
【０１３５】
（６）共振回路２０（第二実施例）
図５は上記共振回路２０の第二実施例を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７２、遅延器７３を通って、コンバータ５１、加算器５２を経て出力される。この加算器５２の出力は、コンバータ５３、加算器５４を経て、クリッピング回路７６、遅延器５５を経て上記加算器５２に帰還され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算合成される。
【０１３６】
上記加算器５２の出力は、コンバータ５６、加算器５７を経て、遅延器５８を経て上記加算器５４に帰還され、上記帰還された初期衝撃信号に加算合成される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ５９を経て、上記加算器５４に入力される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７１を経て、上記加算器５７に入力される。
【０１３７】
したがって、遅延器５８では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号の合成信号が遅延される。また、遅延器５５では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号、遅延器５８で遅延された合成信号の合成信号が遅延される。この遅延器５５、５８では、この上記初期衝撃信号のサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【０１３８】
この遅延器５５…、５８…それぞれの遅延時間は、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器５５…、５８…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器５５…、５８…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【０１３９】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１には、上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記初期衝撃信号及び上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが制御されたり、共振する周波数帯域が制御されたりされる。この共振回路２０の遅延器５５、５８、コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、加算器５２、５４、５７の全部または一部によってフィルタが構成される。
【０１４０】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２には、上記操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力される。上記加算器５２には、上記第一実施例の加算器５２と同じく、他の共振回路２０…からの共振信号／電気信号／初期衝撃信号が入力される。本実施例における他の構成、作用、動作は、上述または後述する他の実施例と同じであり、本実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照される。
【０１４１】
上記コンバータ７２、遅延器７３は、上述の図３のコンバータ３１、遅延器３２と同じであり、供給される大きさパラメータ／遅延パラメータも図３におけるものと同じである。これにより、１つの鍵における３つの弦からの楽音を実現できるし、１つの鍵１１における３つの弦からの楽音相互の共鳴も実現される。
【０１４２】
この上記コンバータ７２、７１、５１、５３、５６、５９に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器７３、５５、５８に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器７３の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器５５、５８の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【０１４３】
この第二実施例の他の構成、作用、効果は、上記第一実施例と同じであり、これらの説明は本実施例でも記載されているものとするし、本実施例の記載内容も上記第一実施例にも記載されているものとする。第二実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照されるし、第一実施例で記載されていないことは、当該第一実施例以外の実施例が参照される。
【０１４４】
この場合、上記コンバータ２５、３１の説明事項は、コンバータ７２、５１、５３、５６、５９、７１についても成立するし、上記遅延器３２、２３の説明事項は、遅延器７３、５５、５８についても成立するし、クリッピング回路２９の説明事項は、クリッピング回路７６についても成立する。
【０１４５】
（７）共振信号の周波数帯域と大きさの変化
図１２は上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。図１２（ａ）では、ある音高の鍵１１ａが押されると、この鍵１１ａにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力され。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４６】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、別のある音高の鍵１１ｂが押されると、この鍵１１ｂにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力される。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４７】
このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近もわずかに共振して大きさが少し大きくなる。
【０１４８】
そして、図１２（ｃ）に示すように、ダンパーペダル６１が押され、次いで上記鍵１１ｂがキーオフされると、このキーオフされた鍵１１ｂの操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、このキーオフされた鍵１１ｂの音高に応じた周波数付近の共振は維持され、大きさも大きいまま維持される。
【０１４９】
また、他の押されていない鍵１１における初期衝撃信号は発生せず共振回路２０に入力されなくても、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。さらに、全操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近も共振して大きさがやや大きくなる。
【０１５０】
これにより、ダンパーペダル６１が押されて、全鍵１１…（各弦、各音高）相互の共振状態／共鳴状態が実現される。このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には初期衝撃信号は入力されないので、この共振の大きさは、当該鍵１１が押された時より小さい。
【０１５１】
また、押されている鍵１１ａ、１１ｂの周波数付近の大きさは、ダンパーペダル６１が押されることによって、さらに大きくなる。なぜなら、鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０自身の共振に他の押されていない鍵１１おける共振回路２０の共振が相加相乗されるからである。
【０１５２】
図６は、上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。鍵１１がオン操作されていないオフ操作、ダンパーペダル６１がオフ操作のときは、鍵操作量データ及びダンパー操作量データがともに“０”となる。したがって、共振信号の大きさは“０”で、共振信号の周波数帯域／共振帯域は無い。図６のＡの状態である。
【０１５３】
鍵１１がオン操作されると、鍵操作量データが“１”となり、ダンパー操作量データが“０”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かって広がり、カットオフ周波数も高音側に移動し、共振信号の大きさは大きくなる。図６のＢの状態となる。
【０１５４】
ダンパーペダル６１がさらにオン操作されると、ダンパー操作量データも“１”となり、鍵操作量データも“１”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、カットオフ周波数もさらに高音側に移動し、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＣの状態となる。
【０１５５】
鍵１１がオフ操作のときに、ダンパーペダル６１がオン操作されると、ダンパー操作量データが“１”となり、鍵操作量データが“０”となる。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＤの状態となる。
【０１５６】
この状態では、鍵１１がオフ操作なので、共振状態は低く共鳴も小さい。しかし、ダンパーペダル６１がオンされて、ダンパーが弦から離れている状態にあるので、オフ操作の鍵１１であっても弦が共振して共鳴している状態を実現できる。ここで、鍵１１がオン操作されると、上記Ｃの状態となる。
【０１５７】
ここで、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態になると、鍵１１がオン状態のときには、図６の上記ＢとＣとの中間状態となり、鍵１１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＤとの中間状態となる。鍵１１がハーフ操作状態になると、ダンパーペダル６１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＢとの中間状態となり、ダンパーペダル６１がオン状態のときには、図６の上記ＣとＤとの中間状態となる。
【０１５８】
こうして、ダンパーペダル６１及び鍵１１がハーフ操作状態のときの共振信号の周波数帯域／共振帯域とカットオフ周波数と共振信号の大きさとが実現される。こうして、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作ダンパーペダル６１のオン操作／オフ操作によって変化させることができる。
【０１５９】
ここにさらに、ダンパー微細動信号が供給されて、上記図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各特性は上下及び左右に微細に変動する。すなわち、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が低音域から高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。この微細動の変化の周期は、ダンパー微細動信号の周波数に応じている。
【０１６０】
ここで、上記音楽的ファクタ信号が供給されて、音楽的ファクタ、つまり鍵１１の音高、鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。
【０１６１】
図６の周波数特性には上方へ膨らんで突出した箇所Ｒ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…がある。これは共鳴／共振によって大きさが大きくなる個所である。この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、各共振回路２０…ごと、各被衝撃体１…ごと、すなわち弦ごと、音高ごとに異なっており、この各音高に応じた周波数及びその２ｎ倍（ｎ＝１、２、３…）、逓倍または整数倍の周波数の位置にある。
【０１６２】
この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、上記共振回路２０の共振周波数に応じた位置にあるので、他の共振回路２０…から当該共振回路２０へ送られてくる、初期衝撃信号及び共振信号による、当該共振回路２０における共振周波数に応じた位置にも形成される。これにより、他の音高／鍵／弦と当該音高／鍵／弦との共鳴が実現される。
【０１６３】
図６の特性Ａ→特性Ｄ→特性Ｂ→特性Ｃになるほど、このような共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加する。これは、ダンパーペダル６１がオン操作されていると、共振回路２０相互の共振／共鳴が増えるので、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加するからである。
【０１６４】
同様に鍵１１がオン操作のときに同様のことが起きるが、ダンパーペダル６１のオン操作時ほど増加しない。ダンパーペダル６１がハーフペダル操作されているときには、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は、上記各特性における数のそれぞれ中間になる。
【０１６５】
上記共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…それぞれは、３つの山が形成されている。これは、上記１つの鍵１１…ごとの３つの共振回路２０…でそれぞれ形成される共鳴／共振ポイントに対応している。これにより、１つの鍵１１における複数の弦における楽音を実現できるし、この１つの鍵１１の複数の楽音相互の共鳴も実現できるといえる。
【０１６６】
ここで、この各共鳴／共振ポイントの３つの山は、周波数が異なり、レベルも異なっている。これは、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０における共振周波数／共鳴周波数の違い及び共振レベル／共鳴レベルに対応しているからである。
【０１６７】
１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の間、または複数または全部の鍵１１…にわたる共振回路２０…の間の相互の共振／共鳴は、非常に多くの周波数／音高にわたる。しかし、ある共振回路２０で共振された初期衝撃信号が、他の共振回路２０に送られた場合、受け取った共振回路２０の共振周波数の整数倍または２ｎ（ｎ＝１，２，３…）に一致または近くないと、この送られてきた共振された初期衝撃信号は減衰する。したがって、全共振回路２０…の間で、共振された初期衝撃信号の送受があっても、各共振回路２０…における共鳴／共振ポイントは図６に示すＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…などに絞り込まれる。
【０１６８】
このような図６の周波数特性から、この上記各共振回路２０…のフィルタ２４のフィルタ係数、上記パラメータ、操作量データｄが机上の計算で求められる。またはこれらフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄの複数の組み合わせを実際の共振回路２０…に入力してみて、その周波数特性を実測することを繰り返し、図６の近い周波数特性が出るものを順次細かくして追っていく。
【０１６９】
このように実現したい周波数特性からフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄが求められる。なお、ここで決定される操作量データｄは基本的な中心値であり、上記鍵操作量データ、ダンパー操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタの各因子に応じて、この中心値が変動される。
【０１７０】
なお、一つの鍵１１の３つの共振回路２０…のフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄそれぞれは、図６の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の３つの山の一つ一つに対応して決定され、この３つの共振信号／共鳴信号が加算器４３で合成されて、上記３つの山の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…が形成される。図６の周波数特性では、ノイズ音成分の周波数特性は除外されており、実際の計測では図６の周波数特性に多少の凹凸が増えるし、高音域にノイズ音成分の周波数特性の多少の凹凸が増える。
【０１７１】
（８）初期衝撃信号及び共振信号／共鳴信号（実験結果）
図７は、上記被衝撃体１からの初期衝撃信号及び共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の概略の一例を示す。上記被衝撃体１からの初期衝撃信号は周期性に乏しく、不規則性が高く、変化の激しい波形となっている。この初期衝撃信号はすぐに減衰して持続性はない。被衝撃体１は、このように加えられる衝撃に対して、すぐに減衰する素材から構成され、すぐに減衰する構造となっている。
【０１７２】
上記共振回路２０における共振信号（共鳴信号）は、共振によって周期性に富み、規則性が高く、変化が落ち着いた波形となっている。この周期性が、共振周波数／共鳴周波数に対応している。この共振信号（共鳴信号）は、徐々に減衰して持続性がある。共振回路２０は、このように初期衝撃信号対して対応する鍵の音高に対応する共振処理／共鳴処理が施され、この共振／共鳴を実現するために上記操作量データｄの値が選択される。
【０１７３】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの被打撃体／被衝撃体／発音体そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【０１７４】
また、鍵１１の離鍵／キーオフがあると、操作量データ回路３０からの操作量データｄが急激に「０」または小さくなり、共振回路２０のコンバータ２５、５１、５３、５６、５９、７１の出力データは急速に「０」に近づく。しがって、リリースのように徐々に減衰はしない。なぜなら、上述のように共振回路２０は、被衝撃体／発音体そのものによって形成される音を実現するものであって、響板などの空間によって形成される音ではないからある。しかし、楽器のケース・外器・響板などによって、リリースは形成されるし、アタック、ディケイ、サスティーンも形成される。
【０１７５】
図７では、共振信号（共鳴信号）は短く表記されているが、実際はもっと長い。共振信号（共鳴信号）の初期遅延分遅れた開始地点は、初期衝撃信号の開始地点より、上記遅延器２３、５５及び５８における遅延時間分遅れるか、またはこの遅延時間の数倍遅れる。初期衝撃信号の末尾部分と共振信号（共鳴信号）の先頭部分とは若干重なっているが、重ならないように、遅延器２３、５５及び５８における遅延時間が設定されてもよい。
【０１７６】
この共振信号（共鳴信号）の波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっていて、鍵１１…の各音高に対応した周波数となっている。また初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっている。場合によって、初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、一部または全部の被衝撃体１…ごと、一部または全部の鍵１１…ごとに同じでもよい。この場合、被衝撃体１の一部は省略され、複数の鍵１１…にわたって被衝撃体１が共用される。
【０１７７】
１つの鍵１１における３つの共振信号（共鳴信号）は、図７の共振信号（共鳴信号）とほぼ同じであるが、信号の開始地点は若干異なるし、信号波形の周期も若干異なり、信号のレベルも若干異なる。信号の開始地点が若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０の遅延器３２、７３の各遅延時間が若干異なるためである。
【０１７８】
また、信号波形の周期が若干異なるのは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の遅延器２３、５５、５８の各遅延時間が若干異なるためである。信号のレベルが若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０のコンバータ３１、２５、７２、５１、５３、５６、５９、７１で変換されるレベルが若干異なるためである。
【０１７９】
（９）移動平均回路９０及び弦間共鳴回路１００
図１４〜図１９は第二実施例を示す。図１４は上記図２における全体回路の一部を示す。上記各Ａ−Ｄ変換器４２…からの各初期衝撃信号は、自己共振回路１２０でデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号自身が帰還されて共振が付加され、ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号、つまり初期衝撃信号の共振信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。
【０１８０】
この初期衝撃信号の共振信号は、移動平均回路９０…で移動平均処理がなされて移動平均信号とされ、マルチプレクサ１０１を介して、弦間共鳴回路１００…で、他の異なる音高の鍵の弦との間における、共鳴処理（共振処理）がなされる。
【０１８１】
この移動平均処理では、上記初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。このような移動平均処理によって、初期衝撃信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分が抽出される。
【０１８２】
上記共鳴処理では、弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理がなされるほか、上記ダンパーペダル６１の操作状態、各鍵１１の操作状態、響板２６の性質等による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。この共鳴処理された、各初期衝撃信号（共鳴信号）は、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０１８３】
（１０）自己共振回路１２０
図１５は上記自己共振回路１２０を示す。この回路１２０は、上述の図３または図５の共振回路２０…とほぼ同じである。ただし、加算器２２、５２における他の共振回路からの入力及び他の共振回路への出力はない。これ以外の構成、動作、作用は、図３または図５の共振回路２０…とほぼ同じであるので、説明を省略する。この図３または図５の共振回路２０…の説明は、ここでも記載されているものとする。
【０１８４】
（１１）移動平均回路９０
図１６は上記移動平均回路９０を示す。上記初期衝撃信号の共振信号ｆ（ｘk）は、絶対値回路９１で絶対値に変換され、加算器９２でＭａk-1が減算され、乗算器９３で１／Ｎが乗算され、さらに乗算器９３でＭａk-1が加算され、さらに遅延器９４で遅延される。この遅延器９４からの出力Ｍａk-1は、反転器９７を介して上記加算器９２に帰還入力されるとともに、上記加算器９４に帰還入力される。
【０１８５】
上記反転器９７はインバータ群よりなり、入力されるデータがプラスマイナス反転される。上記絶対値回路９１はこのような反転器を備え、入力されるデータがプラスならそのまま出力させ、入力されるデータがマイナスなら反転器でプラス値に反転して出力させる。
【０１８６】
この遅延器９４からの出力Ｍａk-1は、さらに乗算器９６で上記初期衝撃信号の共振信号ｆ（ｘk）に乗算されて、移動平均処理された共振信号、つまり移動平均信号ｆｍ（ｘk）として出力される。この移動平均処理は以下の演算式（Ａ）で示される。
ｆｍ（ｘk）＝Ｍａk＝Ｍａk-1＋（１／Ｎ）{｜ｆ（ｘk）｜−Ｍａk-1}…（Ａ）
【０１８７】
ｆ（ｘk）：時刻kにおける初期衝撃信号の共振信号（入力信号）
Ｎ：移動平均長
Ｍａk：時刻kにおける移動平均値
Ｍａk-1：時刻k-1における移動平均値
【０１８８】
上記時刻k-1における移動平均値Ｍａk-1は、時刻kにおける移動平均値Ｍａkを上記遅延器９５で遅延させた移動平均値であって、移動平均値Ｍａk-1は移動平均値Ｍａkに対して、デジタル処理の１つ前のタイミングにおける値である。なお、移動平均値Ｍａk-1の代わりに、場合によって２つ前のタイミングの移動平均値Ｍａk-2、３つ前のタイミングの移動平均値Ｍａk-3、…等が使用されてもよい。
【０１８９】
移動平均長Ｎは、上記移動平均処理を行うサンプル数の区間を示す。この移動平均長Ｎが長いほど、初期衝撃信号の衝撃によるエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりの変化が取り除かれ、より滑らかでより平滑化される。移動平均長Ｎが短いほど、移動平均処理に要する時間が短くなり、迅速に処理される。
【０１９０】
このような移動平均長Ｎは、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更可能である。この場合、これら音楽的ファクタごとに移動平均長Ｎがメモリに記憶され、このメモリに音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタが読み出しアドレスとして供給され、読み出された移動平均長Ｎがレジスタ等を介して、上記移動平均回路９０の乗算器９３に送られる。
【０１９１】
音高が高くなると、移動平均長Ｎは短くされ、タッチが強くなると、移動平均長Ｎは長くされ、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、移動平均長Ｎは長くされ、共鳴度が大きくなると移動平均長Ｎは短くされる。
【０１９２】
なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらの音楽的ファクタにかかわらず、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部、共鳴度の一部又は全部において、移動平均長Ｎは一定でもよい。
【０１９３】
上述のように移動平均長Ｎが、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更されれば、上記移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkのレベルも変化する。なぜなら、音高、音色、タッチ、共鳴度などの音楽的ファクタに応じて変更される移動平均長Ｎの逆数１／Ｎが、乗算器９３で、移動平均信号ｆｍ（ｘk）に乗算されるからである。
【０１９４】
音高が高くなると移動平均値（移動平均信号ｆｍ（ｘk）の値）のレベルは大きくなり、タッチが大きくなると移動平均値のレベルは大きくなり、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、移動平均値のレベルは大きくなり、共鳴度が大きくなると移動平均値のレベルは大きくなる。
【０１９５】
なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらの音楽的ファクタにかかわらず、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部、共鳴度の一部又は全部において、移動平均値は一定でもよい。上記共鳴度については図２４及び図２５のところで説明するし、さらには本明細書末尾でも詳述する。
【０１９６】
また、移動平均長Ｎは、ダンパー操作量によって変更可能である。この場合、これらダンパー操作量ごとに移動平均長Ｎがメモリに記憶され、このメモリにダンパー操作量データが読み出しアドレスとして供給され、読み出された移動平均長Ｎがレジスタ等を介して、上記移動平均回路９０の乗算器９３に送られる。
【０１９７】
ダンパーペダル６１が踏まれてダンパー操作量が大きくなると、移動平均長Ｎは長くされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量にかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部において、移動平均長Ｎは一定でもよい。
【０１９８】
上述のように移動平均長Ｎが、ダンパー操作量データに応じて変更されれば、上記移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkのレベルも変化する。なぜなら、ダンパー操作量データに応じて変更される移動平均長Ｎの逆数１／Ｎが、乗算器９３で、移動平均値ｆｍ（ｘk）に乗算されるからである。
【０１９９】
ダンパーペダル６１が踏まれてダンパー操作量が大きくなると、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは大きくされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量にかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部において、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは一定でもよい。
【０２００】
なお、加算器９２から加算器９４の間に別の乗算器が設けられ、この乗算器に音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタに応じたデータが入力されてもよい。また、この乗算器に上記ダンパー操作量回路６０からのダンパー操作量データが入力されてもよい。これにより、移動平均長Ｎは音楽的ファクタとダンパー操作量とから連動ではなく個別に制御されるし、移動平均信号ｆｍ（ｘk）＝Ｍａkは音楽的ファクタとダンパー操作量とから連動ではなく個別に制御される。
【０２０１】
図１７は、移動平均処理される前の初期衝撃信号と、移動平均処理された後の初期衝撃信号とを示す。移動平均処理される前の初期衝撃信号のエンベロープは、立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な変化の激しい波形であるが、移動平均処理された後の初期衝撃信号のエンベロープは、急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、変化が緩やかな波形となっている。移動平均長Ｎが長くなると、変化はより緩やかになり、移動平均長Ｎが短くなると、より変化に富むようになる。
【０２０２】
このような移動平均処理によって、初期衝撃信号のエンベロープの急峻性は緩和され緩やかな変化の信号が得られる。これにより、初期衝撃信号または上記共振信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分または共振成分が抽出され、より本質的な衝撃による共鳴／共振が実現される。
【０２０３】
上記移動平均回路９０…は、複数の初期衝撃信号、例えば３つの初期衝撃信号につき、時分割に処理されてもよい。これにより、マルチプレクサ１０１は省略できる。このような移動平均回路９０…は図１６に示される以外の回路でもよく、移動平均処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。このような移動平均処理は、ローパスフィルタ処理とは全くことなり、周期性のない初期衝撃信号の共振信号に対して行われ、平滑化だけでなく位相が変化したりする。
【０２０４】
このような移動平均処理は、上述の初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理の後で実行され、次述する他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理の前で実行される。これにより、初期衝撃信号自身の共振は激しい変化で実行され、他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴は緩やかな変化で実行され、初期衝撃信号自身の共振と弦間共鳴とが異なる変化で実行され得る。
【０２０５】
（１２）弦間共鳴回路１００
図１８は上記弦間共鳴回路１００を示す。上記移動平均回路９０…からの移動平均処理された複数の共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）（ここで鍵識別番号をｉとする。以下同じ）は、マルチプレクサ１０１を介して、パラレルな状態からシリアルな状態に変換され、共振信号ＲＡＭ１０２に順次書き込まれ、乗算器１０３で順次レベル制御され、累算器１０４で累算されて、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２０６】
この図１８では、３つの鍵についての、弦共鳴の例を示しているが、４つ以上、２つ以下の鍵の弦共鳴についても可能である。上記共振信号ＲＡＭ１０２は、３つの鍵に対応した３つのエリア（ｉ）に分かれており、各エリアには３つの鍵の１サンプリング周期分（ｋ）の、上記移動平均処理された複数の共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）が順次時分割に書き込まれる。
【０２０７】
この１サンプリング周期が１２８サンプルポイントからなると、ポインタｋは０＜ｋ＜１２７となる。このポインタｋを下位アドレス、上記エリアｉを上位アドレスとして、共振信号ＲＡＭ１０２の書き込みアドレスｗａｉｋが決定される。上記時分割は１つのサンプリング時間をさらに３分割して実行される。
【０２０８】
この共振信号ＲＡＭ１０２の上記のような書き込みアドレスデータｗａikは、アドレスジェネレータ１０６より供給される。この書き込みアドレスデータｗａikは、上記サンプリング周期の３倍の速度でインクリメントされる。この書き込みアドレスデータｗａikは、上記サンプリング周期の３倍の速度でインクリメントされ、時分割に発生される。一方、次述する読み出しアドレスデータｗａikのエリア周期のさらに３倍、上記サンプリング周期の９倍の周期で時分割に発生される。
【０２０９】
ディレイテーブル１０５には、移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）を個別に遅延させるためのディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33が記憶されている。
【０２１０】
このディレイデータｄ11、ｄ21、ｄ31、ｄ12、ｄ22、ｄ32、ｄ13、ｄ23、ｄ33は、時分割にこの順番で順次読み出され、上記アドレスジェネレータ１０６を通じて、下記の読み出しアドレスデータｒａjiに変換されて、上記共振信号ＲＡＭ１０２に供給される。
ｒａji＝ｗａik−ｄji…（Ｂ）
ｗａikは、上記サンプルポインタｋを下位アドレス、上記エリアｉを上位アドレスとしたものである。ｊは、１エリア周期の３倍でインクリメントされたものである。
【０２１１】
このような読み出しアドレスデータｒａjiは、上記書き込みアドレスデータｗａikに対して、ディレイデータｄji分減算されて遅れており、ディレイデータｄji分遅延されて、上記書き込まれた移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）は、ディレイデータｄji分遅れて読み出される。
【０２１２】
レベルデータテーブル１０７には、上記移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）を個別にレベル制御するためのレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33が記憶されている。
【０２１３】
このレベルデータｌ11、ｌ21、ｌ31、ｌ12、ｌ22、ｌ32、ｌ13、ｌ23、ｌ33は、時分割にこの順番で順次読み出され、上記乗算器１０３に供給される。これにより、移動平均処理され遅延されたそれぞれの共振信号と乗算され、
ｌ11×ｆｍ1（ｘk-d11）、ｌ21×ｆｍ2（ｘk-d21）、ｌ31×ｆｍ3（ｘk-d31）、
ｌ12×ｆｍ1（ｘk-d12）、ｌ22×ｆｍ2（ｘk-d22）、ｌ32×ｆｍ3（ｘk-d32）、
ｌ13×ｆｍ1（ｘk-d13）、ｌ23×ｆｍ2（ｘk-d23）、ｌ33×ｆｍ3（ｘk-d33）
のレベルが、個別に時分割に各サンプルタイミングごとに制御されていく。
【０２１４】
上記アドレスジェネレータ１０６から上記累算器１０４にラッチパルスｌｐが送られ、上記３つの鍵について１サンプリング周期分の共鳴信号ｇi（ｘk）が累算されるごとに、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２１５】
これらディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33、及びレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33は、３つの鍵における弦相互間の共鳴の大きさと共鳴周波数に基づいて、実際のアコーステックピアノの３つの鍵の楽音を録音し、分析して、決定される。
【０２１６】
この分析では、サンプリング処理、デジタルフィルタ処理などによって、弦そのものの楽音成分以外の共鳴音部分につき、その周波数から各ディレイデータｄが決定され、そのレベルから各レベルデータｌが決定される。また、この弦間共鳴回路１００において、ディレイデータｄ及びレベルデータｌを１つずつ変化させていって、上記アコーステックピアノの実際の共鳴周波数及び共鳴レベルに近くなったときに決定される。
【０２１７】
上述の共鳴処理の結果、移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）が、遅延及びレベル制御されて、全体として３つの鍵相互間の共鳴処理がなされる。この共鳴処理された共鳴信号ｇi（ｘk）は、以下の演算式で示される。
【０２１８】
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d11）×ｌ11＋ｆｍ2（ｘk-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk-d31）×ｌ31…（Ｃ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d12）×ｌ12＋ｆｍ2（ｘk-d22）×ｌ22＋ｆｍ3（ｘk-d32）×ｌ32…（Ｄ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk-d23）×ｌ23＋ｆｍ3（ｘk-d33）×ｌ33…（Ｅ）
【０２１９】
なお、上記レベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33はゼロである。なぜなら、レベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33は、ある音高の弦から他の音高の弦に対する共鳴レベルではなく、ある音高の弦における自分自身の共鳴レベルを意味し、通常はゼロだからである。したがって、上記演算式（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は以下のとおりとなる。なお場合によって、このレベルデータｌ11、ｌ22、ｌ33もゼロ以外の値であってもよい。
【０２２０】
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ2（ｘk-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk-d31）×ｌ31…（Ｆ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d12）×ｌ12＋ｆｍ3（ｘk-d32）×ｌ32…（Ｇ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk-d23）×ｌ23…（Ｈ）
【０２２１】
また、遅延記号をＺ（-dji）であらわすと、上記演算式は以下のとおりとなる。
ｇ1（ｘk）＝ｆｍ2（ｘk）Ｚ（-d21）×ｌ21＋ｆｍ3（ｘk）Ｚ（-d31）×ｌ31…（Ｉ）
ｇ2（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk）Ｚ（-d12）×ｌ12＋ｆｍ3（ｘk）Ｚ（-d32）×ｌ32…（Ｊ）
ｇ3（ｘk）＝ｆｍ1（ｘk）Ｚ（-d13）×ｌ13＋ｆｍ2（ｘk）Ｚ（-d23）×ｌ23…（Ｋ）
【０２２２】
また上記演算式（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、図１９の（Ｌ）に示す演算式で表すことができる。なお、ここで、図１９の行列演算式（Ｍ）（Ｎ）による置き換えが成立することが条件となる。
【０２２３】
さらに、上記ディレイテーブル１０５のディレイデータｄ11、ｄ12、ｄ13、ｄ21、ｄ22、ｄ23、ｄ31、ｄ32、ｄ33は、図１９の行列演算式（Ｐ）であらわされる。また、上記レベルテーブル１０７のレベルデータｌ11、ｌ12、ｌ13、ｌ21、ｌ22、ｌ23、ｌ31、ｌ32、ｌ33は、図１９の行列演算式（Ｑ）であらわされる。ここで、図１９の行列演算式（Ｒ）による置き換えが成立することが条件となる。
【０２２４】
このような弦間共鳴回路１００は、３つの鍵１１…ごとに多数設けられ、他の鍵１１…についても、３つごとに弦間共鳴回路１００が多数設けられる。これらの多数の弦間共鳴回路１００からの、共鳴信号ｇi（ｘk）は、いずれも上記加算器４３で加算合成されて、上記Ｄ−Ａ変換器４４へ送られる。
【０２２５】
この弦間共鳴回路１００は、３つの鍵にわたる自身及び相互の共鳴処理が実行されるが、４つ以上の鍵、２つ以下の鍵にわたる弦共鳴処理が行われてもよい。これに応じて、記憶されるディレイデータｄ及びレベルデータｌが、９個から、１６個、２５個、３６個…と増えていき、共振信号ＲＡＭ１０２に記憶される移動平均処理されたそれぞれの共振信号（移動平均信号）ｆｍi（ｘk）の数及び時分割処理チャンネル数も、３、４、５、６…と増える。
【０２２６】
上記３つの鍵は、半音ずつ異なる隣り合う音高の異なる鍵である。しかし、和音を構成できる、隣合わない離れた音高どうしの間でもよい。またはこの３つの鍵は、一部は隣合う音高どうしの鍵、他の一部は隣合わない離れた音高どうしの鍵でもよい。「弦共鳴」という名称が付いているが、この共鳴処理で実現される共鳴は、打弦楽器に限らず、擦弦楽器、管楽器、打楽器などの共鳴でもよい。
【０２２７】
上記ディレイデータｄij及びレベルデータｌijは、ダンパー操作量、音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタに応じて変更可能である。この場合、これらダンパー操作量、音楽的ファクタごとにディレイデータｄij及びレベルデータｌijが上記でディレイテーブル１０５及びレベルテーブル１０７に記憶され、このテーブル１０５、１０７にダンパー操作量データ、音高、音色、タッチなどの音楽的ファクタが読み出しアドレスとして供給される。これにより、ダンパー操作量及び音楽的ファクタに応じて、共鳴量及び共鳴周波数が変化する。
【０２２８】
音高が高くなると、共鳴量は小さく共鳴周波数は高くされ、ダンパー操作量が大きくなると、共鳴量は大きく共鳴周波数は変化せず、タッチが強くなると、共鳴量は大きく共鳴周波数は高くされ、音色が管楽器→弦楽器→打楽器と変化すると、共鳴量は大きく共鳴周波数は高くされる。なお場合によって、この特性は逆にされてもよい。また場合によって、これらのダンパー操作量及び音楽的ファクタにかかわらず、ダンパー操作量の一部または全部、音高の一部または全部、タッチの一部または全部、音色の一部または全部において、共鳴量及び共鳴周波数は一定でもよい。
【０２２９】
上述のように初期衝撃信号自身につき共振が付加され、さらに移動平均処理されてエンベロープの急峻な変化が緩やかにされてから、上記他の異なる音高の鍵の弦との間における弦共鳴処理が行われれば、共鳴に余分な成分が入らず、付加される弦共鳴がより純粋になる。このような弦間共鳴回路１００…は図１８に示される以外の回路でもよく、例えば上述の図３または図５の共振回路２０…でもよく、共鳴処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。
【０２３０】
上記初期衝撃信号自身の共振処理された信号は共振信号、移動平均処理された信号は移動平均信号、共鳴処理された信号は共鳴信号としているが、これらの信号の基の信号は上記初期衝撃信号である。
【０２３１】
（１３）全体回路の一部（第三実施例）
図２０は第三実施例を示す。図２０は上記図２における全体回路の一部を示す。上記各Ａ−Ｄ変換器４２…からの各初期衝撃信号は、弦振動合成回路１３０…でデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号自身が帰還されて共振が付加され、上記ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号、つまり初期衝撃信号の共振信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。
【０２３２】
この弦振動合成回路１３０…では、上述の移動平均処理もなされて移動平均信号とされ、さらに、他の異なる音高の鍵の弦との間における、共鳴処理（共振処理）がなされる。この移動平均処理では、初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。このような移動平均処理によって、初期衝撃信号の中の本来の本質的な衝撃成分、つまり上記被衝撃体１の衝撃の本来の本質的な衝撃成分が抽出される。
【０２３３】
上記共鳴処理では、弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理がなされるほか、上記ダンパーペダル６１の操作状態、各鍵１１の操作状態、響板２６の性質等による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。この共鳴処理された、各初期衝撃信号（共鳴信号）は、上記加算器４３を経て上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２３４】
上記ダンパーペダル６１のダンパー操作量データ、上記鍵操作量データがアナログデータまたはサンプリングデータの場合には、上記Ａ−Ｄ変換器４２でデジタルデータに変換されて、各弦振動合成回路１３０…に送り込まれる。
【０２３５】
上記弦振動合成回路１３０…は、４つ設けられており、Ｆ６〜Ｃ８、Ｆ５〜Ｅ６、Ａ４〜Ｅ５、Ｄ＃４〜Ｇ＃４の４つの音域ごとに分担されて、上記自己共振、移動平均、共鳴の処理が実行される。これら弦振動合成回路１３０…は時分割処理によって、上記各音域にわたる複数の鍵／音高につき並行して自己共振、移動平均、共鳴が実行される。時分割処理速度が速ければ、弦振動合成回路１３０…は少なくても１つでもよい。また、弦振動合成回路１３０…が安価であれば、弦振動合成回路１３０…の数は多くなっても良い。
【０２３６】
上記弦振動合成回路１３０…の出力は、後処理回路１３１でリバーブ、エコーなどのエフェクト処理が全体、音域別または音高別に実行され、上記Ｄ−Ａ変換器４４に送り込まれる。
【０２３７】
（１４）弦振動合成回路１３０及びその周辺回路
図２１は上記弦振動合成回路１３０…及びその周辺回路を示す。この図２１は１つの鍵／音高当たりの回路を示し、この図２１のような回路が全鍵分他に設けられている、この図２１の回路には３つの同じ弦振動回路１４０…が設けられている。この３つの弦振動回路１４０…は、ピアノの一つの鍵／音高当たり３つずつ設けられている弦の振動音を実現するものである。
【０２３８】
上記衝撃変換素子２１…からの各鍵ごとの各初期衝撃信号は、フォルマントディレイバッファ１３２（ＲＡＭ）に順次書き込まれていく。フォルマントディレイバッファ１３２には全鍵分の初期衝撃信号が時分割された状態で書きこまれる。このフォルマントディレイバッファ１３２には、タップデータメモリ１３４からのフォルマント波形の補正データが入力され、この補正データに応じた時間分、フォルマントの時間長が延ばされたり縮められたりされる。この時間長が変更制御された初期衝撃信号は、乗算累算器１３５で、インパルス応答波形（データ）と畳込演算が実行される。
【０２３９】
このフォルマントが制御された上記初期衝撃信号は、弦振動回路１４０…の中の乗算器１４１、加算器１４２、加算器１４３を経て、上記後処理回路１３１へ送られる。この乗算器１４１には、レベルメモリ１４４からレベルデータが送られ、初期衝撃信号のレベルが制御される。このレベル制御では、初期衝撃信号が大き過ぎず小さすぎず、鍵盤装置に合った大きさとされる。
【０２４０】
加算器１４２では、後述する自己共振、共鳴の処理がされた初期衝撃信号、つまり共振共鳴信号が加算合成され、初期衝撃信号にこの初期衝撃信号に基づく共振共鳴信号が合成され、初期衝撃信号と共振共鳴信号とが整合される。加算器１４３では、同じ鍵／音高の他の弦からの自己共振、移動平均、共鳴の処理がされた初期衝撃信号が加算合成され、一つの鍵／音高の初期衝撃信号及び共振共鳴信号（１鍵３弦合成信号）が出力される。
【０２４１】
また、上記フォルマント処理された上記初期衝撃信号は、加算器１４６を経てハーモニックディレイバッファ１４７（フィルタ、ＲＡＭ）に順次書き込まれ、ディレイデータに応じた遅延がなされ、さらに乗算累算器１４８に送られる。この乗算累算器１４８には、ハーモニックレベルメモリ１４９（フィルタ、ＲＯＭ）からのレベルデータが送り込まれ、レベル制御がされる。
【０２４２】
ハーモニックディレイバッファ１４７ではディレイデータに応じた時間分遅延され、ハーモニックレベルメモリ１４９からのレベルデータに応じた大きさとされ、乗算累算器１４８ではこの大きさのために乗算され、これらの遅延かつ乗算が繰り返されて累算され、自分自身の弦に共振に応じた自己共振処理が実行される。
【０２４３】
これらハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９、乗算累算器１４８によって、上述の図１５の自己共振回路１２０、図１８の弦間共鳴回路１００と同じ自己共振及び他弦との共鳴処理が実行される。したがって、これらの回路は図１５の自己共振回路１２０及び図１８の弦間共鳴回路１００の回路に置き換え可能である。これら自己共振及び他弦共鳴の内容は後述する。
【０２４４】
上記乗算累算器１４８からの共振共鳴信号は、乗算器１５２、加算器１５３を経て、上記加算器１４６を通じて、上記ハーモニックディレイバッファ１４７に帰還入力される。これにより、共振共鳴信号(初期衝撃信号)自身が帰還されて共振が付加され、この共振共鳴信号が対応する鍵１１…の発音操作に応じた、この同じ鍵の異なる弦の一つの弦の楽音として出力される。
【０２４５】
上記乗算器１５２には、ゲインテーブル１５４からのダンパーゲインデータが入力されて、上記共振共鳴信号のレベルが変更制御される。このゲインテーブル１５４には、上記ダンパー操作量回路６０からの操作量データ回路３０を経た操作量データｄが入力され、このダンパーゲインデータが読み出される。これにより、上記自己共振及び他弦との共鳴が、ダンパーペダル６１の操作に応じたものとされる。
【０２４６】
上記乗算累算器１４８から乗算器１５２を経た共振共鳴信号は、移動平均回路１５１で移動平均処理がされる。この移動平均回路１５１は、上述の移動平均回路９０と同じであり、この移動平均回路１５１では、初期衝撃信号のエンベロープの急激な立ち上がりまたは立ち下がりが緩和されて、緩やかな変化の信号が得られる。
【０２４７】
この移動平均回路１５１で移動平均処理された共振共鳴信号、つまりこのような自己共振、他弦共鳴、移動平均された初期衝撃信号、つまり移動平均された共振共鳴信号は、乗算器１５５を経て、上記同じ鍵で他の弦の弦振動回路１４０の上記加算器１４６に入力される。
【０２４８】
これにより、上記自己共振に他の弦からの共振共鳴信号が加算合成され、同じ鍵の３つの弦相互間の共鳴に応じた共鳴処理が行われる。上記乗算器１５５には、レベルバッファ１５６からの同鍵共鳴レベルデータが入力されて、同じ鍵の異なる弦の間の共鳴量が変更制御される。
【０２４９】
上記移動平均回路１５１からの同鍵３つの弦の共振共鳴信号は、乗算器１５７、マルチプレクサ１５８を経て、時分割にシリアルにされ、共鳴ディレイＲＡＭ１６１に順次書き込まれる。上記乗算器１５７には、レベルバッファ１５９からの他鍵共鳴レベルデータが入力されて、他の鍵の異なる弦の間の共鳴量が変更制御される。
【０２５０】
上記共鳴ディレイＲＡＭ１６１には共鳴ディレイＲＯＭ１６２からのディレイデータが入力され、このディレイデータに応じた時間分遅延される。この共鳴ディレイＲＡＭ１６１からの遅延された共振共鳴信号は、乗算累算器１６３で、共鳴レベルＲＯＭ１６４からのレベルデータが乗算され、これらが共鳴する他の音高／鍵ごとに時分割に実行されて累算されて、全音高／全鍵にわたって弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５１】
この乗算累算器１６３からの弦相互間の共振共鳴信号（鍵間共鳴信号）は、上記加算器１５３、１４６を経て、上記ハーモニックディレイバッファ１４７に帰還入力される。したがって、自己の弦における自己共振に、他の鍵／音高との共鳴も加味される。
【０２５２】
そして、この共鳴処理される共振共鳴信号には、上記乗算器１５２でダンパーの操作量データｄが乗算されているので、上記ダンパーペダル６１の操作状態による共鳴等に応じた共鳴処理がなされる。上記乗算累算器１６３からの共振共鳴信号（鍵間共鳴信号）は、他の鍵の共鳴ディレイＲＡＭ１６１へ送られる。
【０２５３】
この他の鍵からの共振共鳴信号は、上記マルチプレクサ１５８を経て、上記共鳴ディレイＲＡＭ１６１に書き込まれ、他の鍵の共振共鳴信号に合成される。したがって、全音高／全鍵にわたって弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５４】
上記マルチプレクサ１５８には、上記加算器１４３からの同じ鍵の３つの弦における、合成された初期衝撃信号（１鍵３弦合成信号）も入力されてもよい。これにより、同じ鍵の３つの弦における、つまり一つの鍵／音高の初期衝撃信号についても、他の鍵／音高にわたる弦相互間の共鳴処理が実行される。
【０２５５】
なお、上記移動平均回路１５１は、上記乗算器１５２の出力側だけではなく、以下の種々の箇所に設けられてもよい。移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５２と加算器１５３の間または乗算器１５２の入力側に設けられてもよい。これにより、ある弦の自己共振を他の弦の自己共振や共鳴と区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５６】
移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５５の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦間の共鳴を、他の共振共鳴と区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５７】
移動平均回路１５１は特定または全部の乗算器１５７の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、他の鍵／音高との共鳴に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５８】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１５３の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、同じ鍵の自己の弦の他からの共鳴に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２５９】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１４２、１４３、乗算器１４１の入力側または出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦の初期衝撃信号に、他の弦／鍵／音高の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６０】
移動平均回路１５１は特定または全部の加算器１４３の出力側に設けられてもよい。これにより、特定の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号に、他の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号または共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の３弦／鍵／音高の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６１】
移動平均回路１５１が特定または全部の乗算器１５２と加算器１４２との間に設けられてもよい。これにより、ある鍵の１つの弦における初期衝撃信号の共振共鳴に、他の弦／鍵／音高の初期衝撃信号または共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の弦の初期衝撃信号の共振における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共振共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６２】
加算器１４３の出力がマルチプレクサ１５８に入力され、移動平均回路１５１が特定または全部の加算器１４３とマルチプレクサ１５８との間に設けられてもよい。これにより、同じ鍵の３つの弦における、つまり一つの鍵／音高の初期衝撃信号に、他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６３】
移動平均回路１５１が特定または全部の乗算累算器１６３の出力側に設けられてもよい。これにより、特定の弦から他の鍵／他の音高からへの共鳴を他の共振共鳴とは区別して、特有の移動平均を付加でき、特定の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２６４】
以上のような図２１の弦振動回路１４０…は、３つ設けられており、これら３つの弦振動回路１４０は、互いに異なる共振、異なる移動平均、異なる共鳴の処理が行われ、同じ初期衝撃信号から異なる共振共鳴信号が生成される。この各弦振動回路１４０…からの各共振共鳴信号は互いに送受され、同じ鍵／音高の３つの弦の間の共鳴が実現される。
【０２６５】
このような弦振動回路１４０の出力は、後述する図２７〜図３２に示す響板駆動機構１７１に送られても良い。これにより、移動平均処理された共振共鳴信号で響板２６が駆動放音される。弦振動回路１４０の数は４つ以上でも、２つ以下でもよい。弦振動回路１４０及び弦振動合成回路１３０などの図２０の、図２１の回路は、ピアノの弦に対応したもののほか、チェンバロ、弦楽器、管楽器、打楽器に対応したものでもよい。
【０２６６】
（１５）フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４
図２２は、上記フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４のデータ構造を示す。
【０２６７】
フォルマントディレイバッファ１３２（ＲＡＭ）は、１ワード３２ビットの初期衝撃信号が、１０２４ワード分順次記憶される。図２２（１）において、右側が新しく、左側が古い。そして、フォルマントの時間長を変更する部分に対応したワードが読み出される。
【０２６８】
フォルマントレベルメモリ１３３（ＲＯＭ）は、１ワード３２ビットのレベルデータが、１０２４ワード分記憶される。そして、上記フォルマントの時間長が変更されるレベルに対応したレベルデータが読み出される。
【０２６９】
タップデータメモリ１３４は、１ワード１６ビットのディレイデータが、１０２４ワード分記憶される。そして、上記フォルマントの時間長が変更される時間長に対応したディレイデータが読み出される。
【０２７０】
（１６）ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９
図２３は、上記ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９のデータ構造を示す。
【０２７１】
ハーモニックディレイバッファ１４７は、１ワード３２ビットの共振共鳴信号が、２０４８ワード分記憶される。このハーモニックディレイバッファ１４７には、Ｃ５からＥ６までの１２音分の共振共鳴信号が順次書き込まれる。この他の鍵／音高の共振共鳴信号は、上記乗算累算器１６３から送られ、順次ディレイされて出力される。
【０２７２】
ハーモニックレベルメモリ１４９は、１ワード３２ビットのレベルデータが、１０２４ワード分記憶される。このハーモニックレベルメモリ１４９には、Ｃ５からＥ６までの１２音分のレベルデータが記憶される。この鍵／高ごとのレベルデータは、上記各鍵／音高ごとの共振共鳴信号に順次乗算されていく。この共振共鳴信号は、帰還されるため、レベルデータの２倍の容量となる。
【０２７３】
（１７）共鳴ディレイＲＡＭ１６１、共鳴ディレイＲＯＭ１６２、共鳴レベルＲＯＭ１６４
図２４は共鳴ディレイＲＯＭ１６２のデータ構造を示す。図２５は共鳴レベルＲＯＭ１６４のデータ構造を示す。図２６は共鳴ディレイＲＡＭ１６１のデータ構造を示す。
【０２７４】
図２４の共鳴ディレイＲＯＭ１６２には、Ｃ５からＥ６までの１２音個々相互の共鳴を実現するための１２×１２＝１４４個のディレイデータが記憶され、さらに、他のオクターブ（音域）との共鳴を実現するための１２＋１２＋１＝２５個のディレイデータも記憶される。各音高同士の共鳴度が高くなるとこのディレイデータの各値も小さくなり、遅延量が少なくなる。
【０２７５】
図２４において、縦の列が上縁の各音高に与えられるディレイデータを示す。例えば、上縁左から三番目のＤ５の音高には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該Ｄ５への共鳴に応じたディレイデータＤ02、Ｄ12、…が記憶されている。また、右上の他のオクターブ（音域）には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該他のオクターブ（音域）への共鳴に応じたディレイデータＤ0C、Ｄ1C、…が記憶されている。
【０２７６】
図２４において、横の行が左縁の各音高が他に与えるディレイデータを示す。例えば、左縁上から五番目のＦ５の音高は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該Ｆ５からの共鳴に応じたディレイデータＤ40、Ｄ41、…が記憶されている。また、左下の他のオクターブ（音域）は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該他のオクターブ（音域）からの共鳴に応じたディレイデータＤC0、ＤC1、…が記憶されている。
【０２７７】
これらのうち、同じ音高同士、及び同じ他のオクターブ（音域）同士には共鳴はないので「０」となっている。しかし場合によって「０」以外の値が記憶されてもよい。このような１４４＋２５個のレベルデータは他のオクターブについても多重的に記憶されている。このようなディレイデータＤは上記共鳴度を表す。
【０２７８】
図２５の共鳴レベルＲＯＭ１６４には、Ｃ５からＥ６までの１２音個々相互の共鳴を実現するための１２×１２＝１４４個のレベルデータが記憶され、さらに、他のオクターブ（音域）との共鳴を実現するための１２＋１２＋１＝２５個のレベルデータも記憶される。各音高同士の共鳴度が高くなるとこのレベルデータの各値も大きくなり、共鳴レベルが大きくなる。
【０２７９】
図２５おいて、縦の列が上縁の各音高に与えられるレベルデータを示す。例えば、上縁左から三番目のＤ５の音高には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該Ｄ５への共鳴に応じたレベルデータＬ02、Ｌ12、…が記憶されている。また、右上の他のオクターブ（音域）には、左縁のＣ５からＥ６の各音高から当該他のオクターブ（音域）への共鳴に応じたレベルデータＬ0C、Ｌ1C、…が記憶されている。
【０２８０】
図２５において、横の行が左縁の各音高が他に与えるレベルデータを示す。例えば、左縁上から五番目のＦ５の音高は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該Ｆ５からの共鳴に応じたレベルデータＬ40、Ｌ41、…が記憶されている。また、左下の他のオクターブ（音域）は、上縁のＣ５からＥ６の各音高に対する当該他のオクターブ（音域）からの共鳴に応じたレベルデータＬC0、ＬC1、…が記憶されている。
【０２８１】
これらのうち、同じ音高同士、及び同じ他のオクターブ（音域）同士には共鳴はないので「０」となっている。しかし場合によって「０」以外の値が記憶されてもよい。このような１４４＋２５個のレベルデータは他のオクターブについても多重的に記憶されている。このようなレベルデータＬは上記共鳴度を表す。
【０２８２】
このような共鳴のレベルデータＬは、キーオン中／発音中であれば、上記レベルデータＬが読み出されて使用されるが、キーオフ中／消音中でも、上記レベルデータＬが読み出されて使用される。しかし、上記レベルデータＬが「０」でなくても、キーオフ中／消音中には、「０」とされてもよい。
【０２８３】
この場合、共鳴レベルＲＯＭ１６４の各レベルデータに対して、乗算器によって、キーオン信号＝１、キーオフ信号＝０が乗算される。これにより、キーオフ中／消音中であれば、共鳴はされない。このような共鳴のオン／オフの切り換えが、キーオン／オフ、発音／消音によって切り換えられることになる。
【０２８４】
図２６の共鳴ディレイＲＡＭ１６１には、１ワード３２ビットの共振共鳴信号が２０４８ワード記憶される。これらの共鳴では、上記Ｃ５からＥ６までの１２音分の共鳴状況の共振共鳴信号と他のオクターブとの共鳴状況の共振共鳴信号とが処理される。このうち１つの音高については１２８ワードが割り当てられ、Ｃ５からＥ６までの１２音分と他のオクターブにつき、他の１２８音との共鳴状態を示す共振共鳴信号が割り当てられる。
【０２８５】
上記他のオクターブとの共鳴状況の共振共鳴信号は、他のオクターブつまり他のブロックからマルチプレクサ１５８へ送られてくる上述の鍵間共鳴信号である。このような他のオクターブ（音域）からの鍵間共鳴信号に基づいても、共鳴処理が実行される。しかも、この鍵間共鳴信号は上述の移動平均回路１５１で移動平均処理されている。
【０２８６】
したがって、上記鍵間共鳴においては、異なる音域間（オクターブ間）で共鳴が実行され、しかもこの鍵間共鳴は上記移動平均処理されて実行されるので、急峻なエンベロープではなく緩やかなエンベロープによって、異なる音域間（オクターブ間）の共鳴が実現される。
【０２８７】
したがって、上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴において上記移動平均処理が実行されるといえる。なお、このオクターブごとの共鳴は、３音ずつ、半オクターブ６音ずつ、９音ずつ、１８音ずつ、２オクターブ２４音ずつの音域ごとに実行されても良い。
【０２８８】
なお、上記出力されるまたは入力される鍵間共鳴信号の一部または全部に対して、移動平均回路１５１を経由して移動平均処理が実行されてもよい。これにより、特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なるようにできる。
【０２８９】
図２６の式は、これらの各音高／鍵間の共鳴処理の演算式を示す。現時点における共振共鳴信号ｍａｓｉtn（ｔ）に対して上述のディレイデータＤtn,i分前の共振共鳴信号ｍａｓｉtn（ｔ−Ｄtn,i）と上述のレベルデータＬtn,iとが乗算され、これがＣ５からＥ６までのｉ＝０から１１までの１２音分につき累算される。これが他鍵／他音高との共振共鳴信号ｍａｓｏtn（ｔ）となる。
【０２９０】
（１８）響板２６を駆動させる回路群
図２７は上記図２０〜図２６の第三実施例に付加される回路群であり、上記響板２６を電磁駆動体／加振体などで振動させて音を響板２６から放音させる回路群を示す。上記フォルマントフィルタバッファ１３２に入力される初期衝撃信号と、上記ゲインテーブル１５４に入力されるダンパーペダル６１からの操作量データｄとは、響板駆動信号生成回路１７０に入力されて響板駆動信号が生成される。
【０２９１】
この響板駆動信号は響板駆動機構１７１に入力されて機械的振動が生成されて響板２６（サウンドシステム４５）に伝わり響板２６から楽音が放音される。上記響板駆動機構１７１は上記電磁駆動体／加振体等であり、響板２６に接合／接着され、それ自身は放音せず、上記響版駆動信号によって機械的振動を発生し、これにより響板２６から楽音が放音される。
【０２９２】
なお、響板駆動信号生成回路１７０には、上記図２１の鍵間共鳴信号または１鍵３弦合成信号が入力されてもよい。これにより、上記共振処理され、移動平均処理され、共鳴処理された初期衝撃信号が、この響板駆動信号生成回路１７０に入力されて、当該初期衝撃信号に応じた楽音が当該響板２６から放音されることになる。
【０２９３】
図２８は上記響板駆動信号生成回路１７０を示す。上記初期衝撃信号は、フォルマント補正回路１７６でフォルマントの時間長及びレベルが補正され、加算器１７７を経てディレイＲＡＭ１７８で遅延され、畳込演算回路１８０で畳込演算される。この演算結果は、乗算器１７９でダンパーペダル６１からの操作量データｄが乗算され、上記加算器１７７に帰還入力される。
【０２９４】
これにより、初期衝撃信号に応じた共振がダンパーペダル６１の操作量に応じた自己共振とされ、加算器１７７からの出力が響板駆動信号として、響板駆動機構１７１へ送られ、響板２６から共振共鳴された楽音が放音される。この図２８の回路は、上記ハーモニックディレイバッファ１４７、乗算累算器１４８、ハーモニックレベルメモリ１４９とほぼ同じ処理がなされ、これらの回路と置き換え可能である。
【０２９５】
図２９は上記響板駆動信号生成回路１７０の別の例を示す。上記初期衝撃信号は乗算器１８６及び加算器１８７を経て、上記響板駆動信号として出力される。乗算器１８６には、レベルデータが入力されて、初期衝撃信号のレベルが変更制御される。
【０２９６】
上記乗算器１７９からの自己共振された共振共鳴信号は乗算器１８８を経て上記加算器１８７に入力される。これにより、初期衝撃信号に自己共振された共振共鳴信号が加算合成される。上記乗算器１８８にはレベルデータが入力されて、初期衝撃信号に加算合成される共振共鳴信号の割合が変更制御される。
【０２９７】
図３０は、上記畳込演算回路１８０を示す。上記ディレイＲＡＭ１７８からの自己共振される初期衝撃信号は、多数の遅延器１９１…を経て順次遅延される。これら各遅延器１９１…の各出力は、それぞれ乗算器１９２…を経て、加算器１９３…で順次加算（累算）されていく。乗算器１９２…には、レベルを変更制御するための係数が入力される。この畳込演算回路１８０はＦＩＲ型であるが、ＩＩＲ型でもよい。
【０２９８】
（１９）響板２６を駆動させる回路群
図３１は響板２６（サウンドシステム４５）を駆動させる回路群の別の実施例を示し、１鍵３弦による響板駆動信号を生成する例を示す。上記初期衝撃信号は３つの響板駆動信号生成回路１７０…にそれぞれ入力され、３つの響板駆動信号が出力される。この３つの響板駆動信号は加算器１９６で合成され、上記響板駆動機構１７１へ送られる。この３つの響板駆動信号生成回路１７０には、上記ダンパーペダル６１からの操作量データｄも入力される。
【０２９９】
この響板駆動信号生成回路１７０は、上記図２８、図２９に示される。３つの響板駆動信号生成回路１７０では、１鍵３弦に対応して異なる自己共振処理、つまり異なる畳込演算が実行される。これにより、１鍵３弦に対応した異なる３つの自己共振が実行され、この異なる自己共振に応じた響板２６の駆動及び放音が実行される。
【０３００】
図３２は響板２６（サウンドシステム４５）を駆動させる回路群のさらに別の実施例を示し、多数の鍵／音高による響板駆動信号を生成する例を示す。上記初期衝撃信号は各音高／各鍵ごとに設けられた響板駆動信号生成回路１７０…にそれぞれ入力され、それぞれ響板駆動信号が出力される。この響板駆動信号生成回路１７０…それぞれには、上記ダンパーペダル６１からの操作量データｄも入力される。
【０３０１】
この各音高／各鍵ごとの響板駆動信号は、複合マルチプレクサ１９７で複数の響板駆動機構１７１…に振り分けられて出力される。複合マルチプレクサ１９７はマルチプレクサを複数組み合わせたもので、複数の入力を複数の所望の出力とするものである。これら図３１及び図３２の響板駆動信号生成回路１７０…は相互に出力／入力を送受してもよく、これにより１鍵３弦の各弦間の共鳴、各音高／各鍵間の共鳴が実現される。
【０３０２】
（２０）他の実施の形態
本件発明は上記実施例に限定されず、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図２１の各回路の一部が省略されて、自己共振の一部または全部が無くてもよいし、弦共振の一部または全部が無くてもよいし、鍵／音高間共鳴の一部または全部が無くてもよいし、音域間共鳴の一部または全部が無くてもよいし、弦共振と鍵／音高間共鳴と音域間共鳴との相互共鳴の一部または全部が無くてもよい。
【０３０３】
図２１の各回路の間の任意の個所に、乗算器、加算器または演算器が挿入され、これら乗算器、加算器または演算器に、音高、音色、タッチ、ダンパーペダルの操作量が入力されてもよい。これにより、移動平均処理における移動平均長、移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチ、ダンパーペダルの操作量によって変化される。
【０３０４】
上記移動平均回路９０…、１５１…は、図１６に示される以外の回路でもよく、移動平均処理できれば他の回路でもよいし、コンピュータプログラムによっても実現可能である。
【０３０５】
移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチのほか、以下の音楽的ファクタ（因子）情報に基づいて変更されても良い。例えば、発音経過時間情報、エフェクト情報、演奏分野情報、発音数情報、共鳴度情報などである。発音時間情報は楽音の発音開始（キーオン）からの経過時間を示す。演奏分野情報は、演奏パート情報、楽音パート情報、楽器パート情報等を示し、例えばメロディ、伴奏、コード、ベース、リズム、ＭＩＤＩ等に対応したり、または上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソロ鍵盤、ＭＩＤＩ等に対応したりしている。
【０３０６】
エフェクト情報は、ビブラート、ポルタメント、グライド、グリッサンド、トリル、トレモロ、マンドリンなどの音高変更エフェクトまたは音量変更エフェクト、コーラス、エコー、リバーブなどの残響エフェクト、サスティーン、残響などの発音時間変更エフェクト、高調波成分含有率変更、楽音波形変更、エンベロープ波形変更、エンベロープレベル変更、エンベロープスピード変更、エンベロープレート変更などの音色変更エフェクト、タッチ感度、アフタータッチ、イニシャルタッチ、ベロシティなどのタッチ変更エフェクト、共鳴のエフェクトなどである。
【０３０７】
発音数情報は、同時に発音している鍵／音高の数を示し、アサインメントメモリ（図示せず）内のキーオンが「１」になっているチャンネル数、または上記図４の鍵エンコーダー３７からの鍵操作量データが「０」ではないものの数がカウントされる。
【０３０８】
共鳴度情報は、上記図２５の共鳴レベルＲＯＭ１６４内の、キーオン中／発音中または全ての音高どうしのレベルデータＬが累算されて、これが移動平均長Ｎに乗算等の演算がされ、さらに逆数１／Ｎにされ、上記移動平均回路９０の乗算器９３に入力される。これにより、共鳴度に応じて移動平均長Ｎが変更される。
【０３０９】
また共鳴度情報は、上記図２４の共鳴ディレイＲＯＭ１６２内の、キーオン中／発音中または全ての音高どうしのディレイデータＤが累算されて、これが移動平均長Ｎに乗算等の演算がされ、さらに逆数１／Ｎにされ、上記移動平均回路９０の乗算器９３に入力される。これにより、共鳴度に応じて移動平均長Ｎが変更される。
【０３１０】
ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は、全鍵１１…につき１つではなく、分割された鍵域、例えば上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソロ鍵盤ごとに、設けられてもよい。
【０３１１】
また、鍵角度センサー３６、鍵エンコーダー３７は、鍵１１…ごとではなく、複数の鍵１１…ごと、鍵域ごと、オクターブごとにまとめられてもよい。この場合、この複数鍵１１…、鍵域またはオクターブごとの中で一番先に操作された鍵の操作量または一番大きく操作された鍵の操作量が、鍵操作量データとして取り込まれる。
【０３１２】
上記共振回路２０は、図３、図５に示す以外の構成の回路が用いられてもよい。この場合でも、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて、共振される周波数帯域が変更されるし、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて帰還される電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさは変更される。
【０３１３】
上記共振回路２０はデジタル回路ではなくアナログ回路でもよい。この場合サンプリング回路４１、Ａ−Ｄ変換器４２、Ｄ−Ａ変換器４４などは省略される。共振回路２０は、電気信号／共振信号／初期衝撃信号を帰還させて共振させるほか、帰還させないで共振させるタイプでもよく、ＩＩＲタイプ、再帰システムのほか、ＦＩＲタイプ、非再帰システムなど、どのようなタイプでもよい。
【０３１４】
場合によって、鍵１１…またはダンパーペダル６１のいずれか一方はなくてもよい。鍵盤操作量データまたはダンパー操作量データのいずれか一方も省略されても良い。鍵盤操作量データ及びダンパー操作量データからなる操作量データｄは、共振される周波数帯域を変更するだけに設定されてもよいし、電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさを変更するだけに設定されてもよい。
【０３１５】
上記共振回路２０及びクリッピング回路４６は、上記高音域まですべて設けられてもよいし、この高音域の共振回路２０では、他の中音域・低音域と同様に、鍵１１またはダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作によって、上記鍵操作量データまたはダンパー操作量データが変更されてもよいし、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさが変更されてもよい。この高音域の共振回路２０のクリッピング回路２９、７６は省略されてもよい。
【０３１６】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作によって、上記鍵操作量データが変更され、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されてもよい。
【０３１７】
図４のコンバータ３９には、上記音楽的ファクタデータは入力されなくてもよい。これにより、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されなくなる。また図４のコンバータ３９には、ダンパー微細動信号は入力されなくてもよい。これにより、ダンパーの微細動による共鳴変化は無くなる。
【０３１８】
各鍵１１…の共振回路２０…からの各電気信号／共振信号／初期衝撃信号は、他の鍵１１…の各共振回路２０…の各電気信号／共振信号／初期衝撃信号に合成されなくてもよい。これにより、鍵１１…同士、弦同士の共振・共鳴の要素はなくなる。上記鍵エンコーダー３７または／及びダンパーエンコーダー３３からの信号はオン“１”オフ“０”のみで、中間の値は除外されても良い。これにより、ダンパーペダル６１、鍵１１…のハーフ操作状態／中間操作状態のデータはなくなるし、ダンパーの細かい微妙な変化の実現もなくなる。
【０３１９】
上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３は、１つの共振回路２０…については省略されるが、３つの共振回路２０…すべてにコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３が設けられてもよい。これにより、１つの初期衝撃信号から大きさ及び位相／遅延量の異なる３つの初期衝撃信号が形成／生成される。このようなコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３に、さらにフィルタが付加されてもよい。
【０３２０】
これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状もそれぞれ異なることになる。このフィルタのフィルタ係数／パラメータは、上記コンバータ３１、７２、遅延器３２、７３へのパラメータと同様に音楽的ファクタによって変更されてもよい。これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状のずれ／差が上記音楽的ファクタに応じて変化する。
【０３２１】
図２のクリッピング回路４６、図３のクリッピング回路２９、図５のクリッピング回路７６の一部または全部は省略されてもよい。図２のクリッピング回路４６は、共振回路２０とＡ−Ｄ変換器４２との間などに設けられてもよい。図３のクリッピング回路２９は、コンバータ２５とフィルタ２４との間、フィルタ２４と遅延器２３との間、遅延器２３と加算器２２との間などに設けられてもよい。
【０３２２】
図５のクリッピング回路７６は、遅延器５５と加算器５２との間、遅延器５８と加算器５４との間、加算器５７と遅延器５８との間、コンバータ５３またはコンバータ５９と加算器５４との間、コンバータ５６またはコンバータ７１と加算器５７との間、コンバータ５１と加算器５２との間、コンバータ５３と加算器５２との間などに設けられてもよい。
【０３２３】
ハンマーＨは、被衝撃体１に衝撃を与えることができれば、ハンマーのほか、木槌などの槌、撥（ばち）、桴（ばち）、ステック、シリンダー内の落下する錘、振り子の錘などでもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、低音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、高音域に向かって狭められてもよい。
【０３２４】
また、上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域に向かって狭められてもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域に向かって狭められ、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がってもよい。
【０３２５】
上述のように、上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、上記ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還され共振される初期衝撃信号の大きさは、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。この中間は、完全な平均値を指すのではなく、一方に片寄っていたり、他方に片寄っていたりする。
【０３２６】
上記図６及び図１２の共振の「大きさ」は、減衰量、減衰量の絶対値、信号のレベルと置き換えてもよい。被衝撃体／被打撃体／発音体としては弦楽器の弦、管楽器の管、各種打楽器の被衝撃体／被打撃体／発音体でもよい。
【０３２７】
本発明の鍵盤装置は、アップライトピアノのほか、グランドピアノ、オルガン、電子ピアノ、電子オルガン、チェンバロなどの鍵盤楽器でも適用される。上記鍵１１…は、電子弦楽器の弦、電子吹奏（管）楽器の管、電子打楽器（パッド等）の打、コンピュータのキーボードで代用されてもよい。
【０３２８】
また、鍵１１…をソレノイドなどで駆動する自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器でも本発明は実現できる。このような自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器では、自動演奏情報に基づいて、ソレノイドなどで鍵１１…またはアクション機構が駆動するが、このような自動演奏でも上記共鳴が実現される。
【０３２９】
本発明は電子楽器またはコンピュータなどにおいて実施され得る。上記各図の回路の機能はソフトウエア（フローチャート）によって実施されても良いし、上記各図のフローチャートの機能はハードウエア（回路）によって実施されてもよい。各請求項記載の発明は、当該発明をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶した媒体、コンピュータプログラムの通信装置（方法）、楽音発生装置（方法）、楽音制御装置（方法）としても実現可能である。上記図２、図３、図４、図５の回路の全部または一部は省略されてもよい。
【０３３０】
図１の機構の一部、図２の全体回路の一部、図３及び図５の共振回路２０の一部、図４の操作量データ回路３０の一部、図４のダンパー操作量回路６０の一部、操作量データ回路３０の一部または全部、ダンパー操作量回路６０の一部または全部、クリッピング回路４６の一部または全部、被衝撃体１の一部または全部、衝撃変換素子２１の一部または全部、ダンパー微細動発信器６４の一部または全部、ダンパー微細動信号の一部または全部、ダンパー操作量データの一部または全部、鍵操作量データの一部または全部は省略されてもよい。
【０３３１】
（２１）他の発明の効果
［１］複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力することを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３３２】
［２］複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行う移動平均手段と、 この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する共鳴手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３３３】
［３］上記移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。これにより、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて移動平均長が変わり、初期衝撃信号の急峻なエンベロープを緩やかにする度合いを音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変化させることができる。
【０３３４】
［４］上記移動平均処理における移動平均長は、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルの操作量に応じて移動平均長が変わり、初期衝撃信号のエンベロープを緩やかにする度合いをダンパーペダルの操作量に応じて変化させることができる。
【０３３５】
［５］上記移動平均処理における移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチに応じて変更されることを特徴とする請求項２、３または４記載の鍵盤装置。これにより、音高、音色、タッチに応じて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルを変えることができる。
【０３３６】
［６］上記共振されて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルの操作量に応じて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルを変えることができる。
【０３３７】
［７］上記移動平均処理された初期衝撃信号は、機械的振動に変換され、この機械的振動が響板に伝えられて、響板から楽音が放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。これにより、急峻なエンベロープが緩やかにされた初期衝撃信号によって響板から楽音が放音されることができる。
【０３３８】
［８］特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の自己共振におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の自己共振におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３３９】
［９］特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の自己共振におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の自己共振におけるエンベロープから際立たせることができる。これにより、特定の弦間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４０】
［１０］特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４１】
［１１］他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４２】
［１２］特定の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音高／鍵間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音高／鍵間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４３】
［１３］特定の音高／鍵の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音高／鍵の初期衝撃信号におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４４】
［１４］特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の弦の初期衝撃信号におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４５】
［１５］特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音域間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音域間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４６】
［１６］上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴の一部または全部において上記移動平均処理が実行されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。これにより、特定の音域間の共鳴におけるエンベロープを緩やかにする度合いを、他の音域間の共鳴におけるエンベロープから際立たせることができる。
【０３４７】
［１７］上響板に取り付けられた電磁駆動体であって、それ自身は放音せず、取り付けた響板を機械的に振動させて響板から放音させる電磁駆動体に対して、 上記共振処理され、移動平均処理され、共鳴処理された初期衝撃信号が入力されて、当該初期衝撃信号に応じた楽音が当該響板から放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６記載の鍵盤装置。これにより、急峻なエンベロープが緩やかにされた初期衝撃信号によって響板から楽音が放音されることができる。
【０３４８】
[２１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３４９】
[２２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段であって、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させる共振手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３５０】
[２３]上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭められることを特徴とする請求項２２記載の鍵盤装置。これにより、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作によって変化させることができる。
【０３５１】
[２４]上記共振手段における、１つの鍵において生成される複数の初期衝撃信号の共振周波数は、当該共振周波数の１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれていることを特徴とする請求項２２または２３記載の鍵盤装置。これにより、１つの鍵におけるうなり効果を実現できる。
【０３５２】
[２５]上記請求項４におけるずれは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項２４記載の鍵盤装置。これにより、上記うなり効果の内容を音楽的ファクタに応じて変化させることができる。
【０３５３】
[２６]上記鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースからの振動信号を帰還して共振させ、この共振信号と上記初期衝撃信号とにつき、これらの信号の一部または全部を合成して共振させることを特徴とする請求項２２、２３、２４または２５記載の鍵盤装置。これにより、響板、外板、枠またはケースというエンベロープを形成する空間共振信号／空間共鳴信号と弦などの被衝撃体共振信号／被衝撃体共鳴信号／発音体共振信号／発音体共鳴信号と共振／共鳴が実現される。
【０３５４】
[２７]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項２２、２３、２４、２５または２６記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。また、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０３５５】
[３１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５６】
[３２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、 この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭めることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５７】
[３３]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、 上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０３５８】
[３４]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３５９】
[３５]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作によって、高音域に向かって広がり、当該ダンパーペダルのオフ操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６０】
[３６]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６１】
[３７]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃信号の大きさを、上記各鍵の発音操作によって大きくし、当該各鍵の消音操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作ばかりでなく、オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０３６２】
[３８]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、 この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、 この帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０３６３】
以上により、被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーの機能を実現でき、またはダンパーによる共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現できる。また、被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０３６４】
[３９]上記請求項３４記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３５記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３６記載の被衝撃体および各手段を、上記請求項３７記載の被衝撃体および各手段、上記請求項３８記載の被衝撃体および各手段、のいずれか２組以上を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、共鳴内容を共鳴信号の大きさの制御と共振する周波数帯域の制御と初期衝撃信号及び共振信号のクリッピング値の変化を複合的に実現できる。
【０３６５】
[４０]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 所定音高より高音では、 この所定値以上で増減を緩やかにするまたはクリッピングすることは行われず、 または上記共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されず、 または帰還される初期衝撃信号の大きさはダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されないことを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８または３９記載の鍵盤装置。これにより、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０３６６】
[４１]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、上記初期衝撃信号の共振される周波数帯域の変化、または上記帰還される初期衝撃信号の大きさは細かく変化しており、 この細かい変化の周波数は、上記鍵盤装置の共鳴周波数に対応している、または各鍵の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９または４０記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーが微細振動している状態の共鳴を実現でき、しかも共鳴の周期を実際の発音楽音の周波数に対応したものにできる。
【０３６７】
[４２]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記ダンパーペダルは上記オン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作も可能であり、 このハーフペダル操作を示す情報に基づいて、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、 または上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、 または上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とすることを特徴とする請求項３４、３６、３８、３９、４０または４１記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。
【０３６８】
[４３]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、 所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、 所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１または４２記載の鍵盤装置。これにより、複数の鍵／弦相互の共鳴を実現できる。
【０３６９】
[４４]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、 上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、または上記鍵ごとの共振される初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２または４３記載の鍵盤装置。これにより、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて、当該鍵の共鳴状態が変化する。
【産業上の利用可能性】
【０３７０】
初期衝撃信号が移動平均処理されてエンベロープの急峻な変化が取り除かれ、弦共鳴処理がより純粋になる。 移動平均回路９０では、被衝撃体１からの初期衝撃信号の共振信号に移動平均長Ｎにわたって移動平均処理されて、初期衝撃信号のエンベロープの急峻な立ち上がりまたは立ち下がりが緩やかにされ、弦間共鳴回路１００で、ディレイデータｄij及びレベルデータｌijに基づいて時分割に共鳴が付加される。
【０３７１】
１つの鍵の複数弦相互の共鳴、弦相互の共鳴、弦と響板などとの共鳴を実現する。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に相互に入力され、弦同士の相互の共鳴が実現される。この各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。この相互共鳴は、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…との間でも実現され、ケース２７及び響板２６などと鍵１１…との間でも実現される。
【０３７２】
上記ケース２７及び響板２６などによる空間共振／空間共鳴及び共振回路２０…の弦（被衝撃体／発音体）相互の共振／共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記鍵１１での弦などの被衝撃体／発音体そのものの発音つまり初期衝撃信号では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されない。これら初期衝撃信号と、共振／共鳴された被衝撃体共振／被衝撃体共鳴／発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号の共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴も実現される。
【０３７３】
被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーによる共鳴状態の変化を電気信号上において実現する。鍵１１のオン操作による被衝撃体１からの初期衝撃信号は、共振回路２０で共振されて楽音として出力され共鳴が付加される。ダンパーペダル６１のダンパー操作量データ、鍵１１の鍵操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタデータがコンバータ３９で演算合成されて、操作量データ回路３０から上記共振回路２０に共振パラメータとして供給される。
【０３７４】
これにより、ダンパーの操作量、ハーフ操作、ダンパーの微細振動、鍵操作量、音楽的ファクタに応じて、共振帯域及び共振の大きさが変化し、これらの要素に応じて複合的に変化する共鳴が実現される。またクリッピング回路４０ではダンパー微細動信号によって上記共振信号のクリッピング値が変化されダンパーの微細動が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０３７５】
【図１】被衝撃体１の構造を示す。
【図２】鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノ、消音ピアノの全体回路を示す。
【図３】共振回路２０を示す。
【図４】操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。
【図５】共振回路２０の第二実施例を示す。
【図６】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図７】被衝撃体１からの初期衝撃信号と共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の波形の一例の概略を示す。
【図８】クリッピング回路２９、４６、７６を示す。
【図９】クリッピングメモリ７２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。
【図１０】クリッピング変換テーブル７１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。
【図１１】入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。
【図１２】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図１３】１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。
【図１４】鍵盤装置の全体回路の第二実施例を示す。
【図１５】図１４の中の自己共振回路１２０を示す。
【図１６】図１４の中の移動平均回路９０を示す。
【図１７】移動平均処理される前の初期衝撃信号と、移動平均処理された後の初期衝撃信号とを示す。
【図１８】図１４の中の弦間共鳴回路１００を示す。
【図１９】移動平均処理及び弦共鳴処理における行列演算式を示す。
【図２０】上記図２における全体回路の一部（第三実施例）を示す。
【図２１】弦振動合成回路１３０…及びその周辺回路を示す。
【図２２】フォルマントディレイバッファ１３２、フォルマントレベルメモリ１３３、タップデータメモリ１３４のデータ構造を示す。
【図２３】ハーモニックディレイバッファ１４７、ハーモニックレベルメモリ１４９のデータ構造を示す。
【図２４】共鳴ディレイＲＯＭ１６２のデータ構造を示す。
【図２５】共鳴レベルＲＯＭ１６４のデータ構造を示す。
【図２６】乗算累算器１６３で演算された他の鍵／音高と共鳴処理されたデータ構造を示す。
【図２７】上記図２０〜図２６の第三実施例に付加される回路群であり、上記響板２６を電磁駆動体／加振体などで振動させて音を響板２６から放音させる回路群を示す。
【図２８】響板駆動信号生成回路１７０を示す。
【図２９】響板駆動信号生成回路１７０の別の例を示す。
【図３０】畳込演算回路１８０を示す。
【図３１】響板２６を駆動させる回路群の別の実施例を示し、１鍵３弦による響板駆動信号を生成する例を示す。
【図３２】響板２６を駆動させる回路群のさらに別の実施例を示し、多数の鍵／音高による響板駆動信号を生成する例を示す。
【符号の説明】
【０３７６】
１…被衝撃体、２…支持体、
３…当接体、１１、１１ａ、１１ｂ…鍵、
２０…共振回路、２１…衝撃変換素子、
２２…加算器、２３…遅延器、
２４…フィルタ、２５…コンバータ、
２６…響板、２７…ケース、２８…振動変換素子、
２９…クリッピング回路、７６…クリッピング回路、
３１…コンバータ、３２…遅延器、
３０…操作量データ回路、３６…鍵角度センサー、
３７…鍵エンコーダー、３８、３９…コンバータ、
４１…サンプリング回路、４２…Ａ−Ｄ変換器、
４３…加算器、４４…Ｄ−Ａ変換器、
４５…サウンドシステム、４６…クリッピング回路、
５１、５３、５９、７１、７２…コンバータ、
５５、５８、７３…遅延器、５２、５４、５７…加算器、
６０…ダンパー操作量回路、６１…ダンパーペダル、
６２…ダンパー角度センサー、６３…ダンパーエンコーダー、
６４…ダンパー微細動発信器、８１…クリッピング変換テーブル、
８２…クリッピングメモリ、８３…ダンピング量演算回路、
９０…移動平均回路、９１…絶対値回路、
９２、９４…加算器、９３、９６…乗算器、
９５…遅延器、９７…反転器、
１００…弦間共鳴回路、１０１…マルチプレクサ、
１０２…衝撃信号ＲＡＭ、１０３…乗算器、
１０４…累算器、１０５…ディレイテーブル、
１０６…アドレスジェネレータ、１０７…レベルテーブル、
１２０…自己共振回路、１３０…弦振動合成回路、
１３１…後処理回路、１３２…フォルマントフィルタバッファ（ＲＡＭ）、
１３３…フォルマントフィルタメモリ（ＲＯＭ）、
１３４…タップデータメモリ、１３５…乗算累算器、
１４０…弦振動回路、１４１…乗算器、
１４２…加算器、１４３…加算器、
１４４…レベルメモリ、１４６…加算器、
１４７…ハーモニックディレイバッファ（ＲＡＭ）、
１４８…乗算累算器、１４９…ハーモニックレベルメモリ（ＲＯＭ）、
１５１…移動平均回路、１５２…乗算器、
１５３…加算器、１５４…ゲインテーブル、
１５５…乗算器、１５６…レベルバッファ、
１５７…乗算器、１５８…マルチプレクサ、
１５９…レベルバッファ、１６１…共鳴ディレイＲＡＭ、
１６２…共鳴ディレイＲＯＭ、１６３…乗算累算器、
１６４…共鳴レベルＲＯＭ、１７０…響板駆動信号生成回路、
１７１…響板駆動機構、１７６…フォルマント補正回路、
１７７…加算器、１７８…ディレイＲＡＭ、
１８０…畳込演算回路、１７９…乗算器、
１８６…乗算器、１８７…加算器、１８８…乗算器、
１９１…遅延器、１９２…乗算器、１９３…加算器、
１９６…加算器、１９７…複合マルチプレクサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、
この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力することを特徴とする鍵盤制御方法。
【請求項２】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行う移動平均手段と、
この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する共鳴手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項３】
上記移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
【請求項４】
上記移動平均処理における移動平均長は、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。
【請求項５】
上記移動平均処理における移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２、３または４記載の鍵盤装置。
【請求項６】
上記共振されて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。
【請求項７】
上記移動平均処理された初期衝撃信号は、機械的振動に変換され、この機械的振動が響板に伝えられて、響板から楽音が放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。
【請求項８】
特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項９】
特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１０】
特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１１】
他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１２】
特定の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１３】
特定の音高／鍵の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１４】
特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１５】
特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１６】
上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴の一部または全部において上記移動平均処理が実行されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行い、
この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する処理を行って出力することを特徴とする鍵盤制御方法。
【請求項２】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この変換された初期衝撃信号自身につき共振を付加する処理を行って移動平均処理を行う移動平均手段と、
この移動平均処理された信号を他の異なる音高の鍵の弦との間における共鳴を付加する共鳴手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項３】
上記移動平均処理における移動平均長は、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
【請求項４】
上記移動平均処理における移動平均長は、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。
【請求項５】
上記移動平均処理における移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、音高、音色、タッチ、共鳴度に応じて変更されることを特徴とする請求項２、３または４記載の鍵盤装置。
【請求項６】
上記共振されて移動平均処理された初期衝撃信号のレベルは、ダンパーペダルの操作量によって変更されることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。
【請求項７】
上記移動平均処理された初期衝撃信号は、機械的振動に変換され、この機械的振動が響板に伝えられて、響板から楽音が放音されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。
【請求項８】
特定の弦の自己共振における移動平均処理の内容は、他の弦の自己共振における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項９】
特定の弦間の共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦間の共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１０】
特定の弦から他の音高／他の鍵への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１１】
他の音高／他の鍵から特定の弦への共鳴における移動平均処理の内容は、他の弦または他の音高／鍵の共振／共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１２】
特定の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音高／鍵間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１３】
特定の音高／鍵の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の音高／鍵／弦の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１４】
特定の弦の初期衝撃信号における移動平均処理の内容は、他の弦／音高／鍵の初期衝撃信号または共鳴における移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１５】
特定の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容は、他の音域間の共鳴における上記移動平均処理の内容とは異なることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【請求項１６】
上記共鳴は、複数の異なる音域相互の間で実行され、これらの音域相互の共鳴の一部または全部において上記移動平均処理が実行されることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載の鍵盤装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１１−７５９３０（Ｐ２０１１−７５９３０Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８７６１（Ｐ２００９−２２８７６１）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【Ｆターム（参考）】
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