电子键盘乐器的制作方法

专利名称：电子键盘乐器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将从用于产生乐音的信号源获得的乐音信号通过多个扬声器而
转换成声音的电子键盘乐器。
背景技术：
声学三角钢琴主要从打开后顶盖(顶盖后部)的乐器主体的上方位置产生乐音。此时，通过琴弦的振动，由搁板和侧板构成的乐器主体整体作为共鸣箱进行共鸣从而产生乐音。由于乐器主体是整体振动，因此其作为声源结构，与其说是点声源，不如说是面声源。与点声源相比，面声源产生的声波很难衰减，并能被传到较远处，因此，在近处倾听时和远处倾听时的声音印象的差别上，面声源的比较小。 可是，一直以来，如下述专利文献l所示，在电子键盘乐器中，一般都在乐器主体的左右两端部处装有扬声器。另外，如下述专利文献2所示，在具有将俯视形状构成为三角钢琴型的乐器主体的电子键盘乐器中，安装有扬声器的电子键盘乐器也已经为公众所知。在这种乐器中，扬声器不仅被设置在紧靠键盘的后方的左右两处位置上，还被设置在音板下方的中 低音域一侧和高音域一侧的左右两处位置上。专利文献1日本特开2001-356771号公报专利文献2日本特开2007-047273号公报

发明内容
本发明所要解决的课题 然而，在上述专利文献1的电子键盘乐器中，由于发声源为位于间隔一定距离的左右两处位置上的扬声器，因此，发出来的声音能够使听众感觉到由两个点声源产生的分离感，不同于声学三角钢琴产生的声音印象。 另外，在上述专利文献2的电子键盘乐器中，紧靠键盘后方的扬声器、和音板下方
的扬声器，也均以在左右方向上间隔一定距离的形式而配置。因此，作为由扬声器发出的声
音，同上述专利文献1 一样，是不同于声学三角钢琴的具有分离感的声音。 本发明是为解决上述现有技术的问题而作出的，其目的在于，提供一种电子键盘
乐器，通过将作为发声源的扬声器配置为接近面声源的状态，从而能够实现接近声学钢琴
的声音的扩散感。
解决课题的方法 为了实现上述目的，本发明的权利要求1的电子键盘乐器的特征在于，具有乐器主体30，其设置有键盘部KB ;第一 第四扬声器Sq、 Wo，其以在演奏使用时位于同一平面上的方式而被设置在所述乐器主体上；乐音处理单元11、12、14，其将基于从互不相同的第一 第四信号源dL、 dC、 dR、 dB获得的信号(输出至Ll L8)而生成的乐音信号S0、 S2，分别提供给所述第一 第四扬声器，并从各个扬声器产生声音；所述第一、第二、第三扬声
3器SqL、SqC、SqR、WoL、WoC、WoR在俯视观察时，以在比所述键盘部靠后方的位置上呈一列状的形式而分别被设置在所述乐器主体的左端部、左右方向中间部、右端部；所述第四扬声器SqB、WoB被设置在所述第一、第二、第三扬声器后方。 优选为，至少所述第一、第二、第三扬声器均由具有高音扬声器Tw和中音扬声器Sq的组而组成，在所述第一、第三扬声器SqL、SqR、TwL、TwR中，所述高音扬声器位于所述中音扬声器前侧，另一方面，在所述第二扬声器SqC、 TwC中，所述高音扬声器位于所述中音扬声器后侧(权利要求2)。 优选为，所述乐器主体被构成为，其俯视形状呈三角钢琴型，且所述第一 第四扬声器在俯视观察时，被设置在三角钢琴中相当于音板的设置区域的区域内(权利要求3)。
优选为，进一步具有音板35，其被设置在前后方向上的所述第一、第二、第三扬声器前方的所述乐器主体上；左侧振动器TrL、右侧振动器TrR，其分别被设置在所述音板的左端部、右端部，通过激励所述音板，从而产生声音；所述乐音处理单元不仅将基于从所述第一、第三信号源dL、dR获得的信号(输出至L1、L2、L5、L6)而生成的乐音信号S2、S0，分别提供给所述第一、第三扬声器，而且，将基于至少从所述第一、第三信号源dL、 dR获得的其它信号(输出至L10、L9)而生成的乐音信号，分别提供给所述左侧振动器、右侧振动器，从而产生由所述音板的振动而引发的声音(权利要求4)。 优选为，所述其它信号(输出至L10、L9)中包含有从所述第二信号源dC获得的信号(权利要求5)。 其中，所述括号内的标记为举例说明。发明效果 根据本发明的权利要求l，将作为发声源的扬声器的配置设定为接近于面声源的状态，从而能够实现接近声学钢琴的声音的扩散感 根据权利要求2，在第一 第三扬声器之间，减小从高音扬声器到演奏者的距离的差，从而能够使演奏者位置上的高音域声音的扩散感接近声学钢琴的声音的扩散感。
根据权利要求3，使放声位置接近于三角钢琴的音板位置，从而能够使声音近似于三角钢琴的声音。 根据权利要求4，能够进一步实现与声学钢琴相近的声音的扩散感。
根据权利要求5，能够实现声源的分离感较小且自然的声音扩散感。


图1为适用了本发明的一种实施方式所涉及的声音产生装置的电子键盘乐器的主视图(图(a))，以及表示拆下顶板后的状态的电子键盘乐器的俯视图(图(b))。图2为电子键盘乐器的仰视图。图3为沿着图l(b)中的A-A线的剖视图。图4为扬声器箱的左视图(图(a))、俯视图(图(b))。图5为扬声器箱的俯视图(图(a))、沿着图4(a)中的B-B线的剖视图(图(b))。图6为表示电子键盘乐器的功能结构的框图。图7为表示从DSP到分配部、声音生成部为止的信号处理流程的流程图。符号说明 11主CPU(乐音处理单元)12DSP(乐音处理单元)14分配部(乐音处理单元)30乐器主体35音板50扬声器箱100电子键盘乐器KB键盘部WoL、WoC、WoR低音扬声器(第一 第三扬声器)SqL、SqC、SqR中音扬声器(第一 第三扬声器)WoB低音扬声器(第四扬声器)SqB中音扬声器(第四扬声器)Tw高音扬声器TrL变换器(左侧振动器)TrR变换器(右侧振动器)dL、dC、dR、dB波形数据组(第一、第二、第三、第四信号源)S0、S2乐音信号
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 图l(a)为适用了本发明的一种实施方式所涉及的声音产生装置的电子键盘乐器的主视图。在该电子键盘乐器100中，在其上部具有能够打开/关闭的顶板25。在图l(a)中，顶板25处于被打开的状态。图l(b)为表示拆下顶板25后的状态下的电子键盘乐器100的俯视图。在图l(a)、(b)中，用于覆盖键盘部KB的键盘盖36处于打开状态。
图2为电子键盘乐器100的仰视图。图3为沿着图l(b)中的A-A线的剖视图，其中省略了一部分构成元件的图示。 如图1 (a)、图2所示，乐器主体30由3根腿部21支撑。在下文中，关于上下方向，以电子键盘乐器100被放置在地板上且被演奏使用时的状态为基准；关于左右方向，以演奏者的目视方向为基准。关于前后方向，从乐器主体30看时，以演奏者一侧作为前侧。图2相对于图l，反转了左右方向。 乐器主体30，其周边被左右的侧板31(31L、31R)、以及连接侧板31L、31R的各自后部的呈弯曲形状的背板32所包围，俯视形状近似于三角钢琴。键盘部KB具有跷跷板式的多个键(未图示)，其被设置在乐器主体30上的侧板31L、31R之间的最前部。
如图2、图3所示，前侧搁板33、和其后方的后侧搁板34构成了乐器主体30的底部。另外，如图l(b)所示，前侧的音板35、和其后方的中板38构成了乐器主体30的上部(并参照图3)。中板38在俯视观察时形成如同三角钢琴中的音板的形状，并相对于侧板31L、31R和背板32被固定。在音板35中，虽然其前端部35a在左右方向上平行，但其后端部35b形成向后方凸起的拱形。音板35的后端部35b用未图示的紧固件而被固定在中板38的前端部38a的下部。 在背板32的左半部分的上端部上，设有两处由金属装配件等构成的安装部37 (参照图1 (b)、图3)，在这些安装部37上，通过附带合叶的顶板安装金属装配件23而安装有顶板25(参照图1(a)、图3)。并且，相对于背板32，顶板25能够自如地打开/关闭。顶板25通过支撑杆24而被保持打开状态(参照图1 (a))。 如图l(b)所示，在音板35的正上方，左右方向的中央处，设置有谱架装置60。另外，在谱架装置60的左右两侧，音板35的左右两端部的正上方，设置有烛台39L、39R。谱架装置60相对于被固定在侧板31上的未图示的构件而被固定，烛台39L、39R相对于侧板31或者被固定在侧板31上的构件被固定。在音板35上，设置有用于避免该谱架装置60、烛台39L、39R在被设置时与音板35卡合的避让部(未图示)，并采用使这些装置相互之间不接触的结构。而在采用使这些装置相互之间接触的结构的情况下，只需利用橡胶等弹性材料填补缝隙，以使这些装置通过弹性材料而相互接触即可。 在音板35的下表面上，设置有变换器(Transducer) Tr(TrL、 TrR)(参照图1 (b)、图3)。变换器TrL、TrR在俯视观察时，分别被配置在烛台39L和谱架装置60之间、以及谱架装置60和烛台39R之间。这些变换器Tr通过振动(激励)音板35，从而产生声音。另外，前侧搁板33被设置并构成为，还可作为音板而发挥作用。前侧搁板33的左半部分的下表面上，设置有左右两个振动部ACS(ACS1、ACS2)(参照图2、图3)。这些振动部ACS由通过电磁感应产生振动力的变换器构成，通过振动(激励)前侧搁板33，从而产生声音。
如图1 (b)、图3所示，乐器主体30的主要部分在后半部分上，设置有扬声器箱50。扬声器箱50在俯视观察时被设置在中板38的设置范围内，从而被设置在三角钢琴中的相当于音板设置区域的区域内。 图4(a)、(b)为扬声器箱50的左视图、俯视图。如图2、图3、图4(a)所示，后侧搁板34还兼作为扬声器箱50的底部。扬声器箱50的箱体除后侧搁板34的一部分以外，还由上板52和周壁53构成(参照图3)。 如图4 (a) 、 (b)所示，在扬声器箱50的左端部形成有缺口部50a，在扬声器箱50的上半部分和下半部分具有阶梯。在扬声器箱50的外侧，在缺口部50a的空间内设置有电子部件18，以实现空间的有效利用。电子部件18，例如为用于产生乐音的部件，其只要是利用缺口部50a的空间而被设置的部件即可，对其种类和数量不做限定。另外，通过将电子部件18配置在缺口部50a的空间内，还存在如下优点，即，在打开顶板25进行内部维修时，由于从乐器主体30的上部到电子部件18的距离变短，因而提高了操作性。
如图2所示，在后侧搁板34内相当于扬声器箱50的下部的部分中，朝向下方设置有作为低音域用的扬声器的4个低音扬声器Wo (WoL、 WoC、 WoR、 WoB)。另一方面，如图4 (b)所示，在扬声器箱50的上部(主要为上板52)，对应低音扬声器WoL、WoC、WoR、WoB，分别朝向上方设置有作为中音域用的扬声器的4个中音扬声器Sq(SqL、 SqC、 SqR、 SqB)、和作为高音域用的扬声器的4个高音扬声器Tw (TwL、 TwC、 TwR、 TwB)。 因此，相对于低音扬声器Wo，中音扬声器Sq和高音扬声器Tw被朝向相反方向配置。4个中音扬声器Sq、4个高音扬声器Tw分别被设置在扬声器箱50的上部。各个中音扬声器Sq、各个高音扬声器Tw各自位于同一平面上，高音扬声器Tw位于比中音扬声器Sq更靠上的位置。并且，也可以采用使所有的中音扬声器Sq和高音扬声器Tw均位于同一平面上的配置。4个低音扬声器Wo在扬声器箱50的下部位于同一平面上。
在中音扬声器Sq、高音扬声器Tw和低音扬声器Wo中，末尾标有相同标记(L、 C、R、B)的各扬声器构成在俯视观察时被接近配置的"扬声器组sp"(参照图1(b)、图2)。例如，中音扬声器SqL、高音扬声器TwL和低音扬声器WoL这三个扬声器为一个扬声器组spL。关于其它三个扬声器组sp，在末尾也标有与中音扬声器Sq等相同的标号，从而标记为扬声器组spC、 spR、 spB。变换器TrL、 TrR在左右方向上的位置，与扬声器组spL、 spR几乎一致(参照图l(b))。 如图2、图4(b)所示，如观察俯视时的配置位置，则3个中音扬声器SqL、SqC、SqR、3个低音扬声器WoL、WoC、WoR分别在紧靠键盘部KB的后方位置上，被设置在乐器主体30的左端部、左右方向中间部、右端部，并在左右方向上被配置为一列状。尤其，关于3个低音扬声器WoL、WoC、WoR，若在其中心点(圆锥中心)的位置进行观察，则形成完全笔直的直列配置(参照图2)。另一方面，剩余的1个中音扬声器SqB、l个低音扬声器WoB被配置在上述3个中音扬声器Sq、3个低音扬声器Wo的后方位置上。严格说来，中音扬声器SqB被设置在左右方向上的中音扬声器SqL、SqC之间的后方位置上(参照图4(b))。低音扬声器WoB被设置在左右方向上的低音扬声器WoL、WoC之间的稍稍靠近低音扬声器WoC的后方的位置上(参照图2)。 在中音扬声器Sq、低音扬声器Wo中，通过这样的平面分散配置，作为发声源的各个扬声器被配置为接近面声源的状态。即，在如普通的电子键盘乐器那样的仅从左右两个扬声器发声的结构中，由于球面波从点声源的两个扬声器扩散到声音空间中，因此其声音印象与声学钢琴发出的声音的印象大不相同。然而，在本发明的实施方式中，从朝向相同方向并在同一面上设置的4个中音扬声器Sq(或低音扬声器Wo)产生的球面波以相互干涉从而被合成为平面波的方式作用。因此，在本发明中，与声学钢琴的声音的传播相近似，使平面波扩散至声音空间的方式作用，因而其声音印象也接近于声学钢琴。4个高音扬声器Tw也产生与面声源相近的作用。 如图2所示，在俯视或者仰视观察时，相对于低音扬声器WoL、 WoC、 WoR、 WoB，中音扬声器SqL、 SqC、 SqR、 SqB在水平方向上与它们靠近配置，从而具有重叠部分。由此，在中音扬声器Sq和低音扬声器Wo中，到位于与扬声器箱50的配置高度接近的高度上的收听点的距离之差变小。 另外，如图4所示，在扬声器组spL中，通过比较彼此的中心位置，高音扬声器TwL位于中音扬声器SqL左侧的稍靠前侧。在扬声器组spR中，高音扬声器TwR位于中音扬声器SqR右侧的稍靠前侧。在扬声器组spC中，高音扬声器TwC位于中音扬声器SqC的后方附近处。在扬声器组spB中，高音扬声器TwB位于中音扬声器SqB右侧的稍靠前侧。如着眼于三个高音扬声器TwL、 TwC、 TwR，则虽然中音扬声器SqL、 SqC、 SqR在左右方向上排成一列，并且高音扬声器TwL、 TwC、 TwR从演奏者所视的方向来看，形成向前方凸出的拱形排列。
由此，从高音扬声器TwL、TwC、TwR到演奏者的距离的差变小。即，由于高音域的声音容易衰减，因此，如果到收听点为止的距离的差较大，则近处的高音扬声器的声音被强调从而能够听到，但是，通过如上文所述的距离差的变小，能够使分离感受到抑制。
图5(a)为扬声器箱50的俯视图。图5 (b)为沿着图4(a)中的B-B线的剖视图。
如图5(a)所示，中音扬声器Sq被一一对应地嵌合在设置于上板52上的孔52a(52aL、52aC、52aR、52aB)中。而且，如图1 (b)所示，中音扬声器Sq和高音扬声器Tw一一对应地从设置在中板38上的贯通孔穿过并露出，从而能够放出声音。在图4(a)中，省略了高音扬声器TwL的图示。低音扬声器Wo —一对应地嵌合在设置于后侧搁板34上的孔34a(34aL、34aC、34aR、34aB)中(参照图5(b))。 如图3、图4 (a)所示，在比扬声器箱50的上下方向中间位置稍靠上方的位置上，设置有水平分割板51，使得扬声器箱50的内部空间被分割成下侧和上侧。水平分割板51只要能够将扬声器箱50的内部分割成上下两部分即可，其也可以不是完全水平的，还可以不是平坦的板状。 如图5 (a)所示，扬声器箱50内比水平分割板51靠上侧的空间，通过立式的3个垂直分割板54、55、56而被分割成分别用于放置4个中音扬声器Sq的空间。通过垂直分割板54、55、56和周壁53和上板52，从而划分出对应于各个中音扬声器Sq的独立的4个共鸣室Rs (RsL、 RsC、 RsR、 RsB) 。 4个共鸣室Rs的容积相等。 另一方面，如图5(b)所示，比水平分割板51靠下侧的空间，通过立式的3个垂直分割板57、58、59而被分割为分别用于放置4个低音扬声器Wo的空间。通过垂直分割板57、58、59和周壁53和后侧搁板34，分设有对应于各个低音扬声器Wo的独立的4个共鸣室Rw(RwL、 RwC、 RwR、 RwB) 。 4个共鸣室Rw的容积是相等的，但是也可以不相等。水平分割板51和垂直分割板54 59分别通过粘接等方式而相对于周壁53被固定，并且相互邻接的部分也通过粘接等方式被固定。垂直分割板54 59有益于确保扬声器箱50的刚性。
在共鸣室Rs中，位于一一对应的中音扬声器Sq的背面侧的背部，由水平分割板51而构成。在共鸣室Rw中，位于一一对应的低音扬声器Wo的背面侧的背部，也由水平分割板51构成。由于1块水平分割板51构成上下共8个共鸣室的背部，从而抑制了结构的复杂化。
共鸣室RsL、 RsC、 RsR在前侧的左右方向上排列，后侧的共鸣室RsB通过垂直分割板54而与共鸣室RsL、RsC、RsR均相互邻接(参照图5(a))。另一方面，共鸣室RwB通过垂直分割板57而邻接于共鸣室RwL，并且通过垂直分割板58而邻接于共鸣室RwC、RwR(参照图5(b))。根据上述结构，有效地确保了各个共鸣室Rs、Rw的容积。 图6为图示了电子键盘乐器100的功能结构的框图。电子键盘乐器100除上述键盘部KB以外，还具有操作元件组16、踏板PD、各种1/F(接口 )17、主CPU11、 DSP12、分配部14和声音生成部15。主CPU11上连接有DSP12、分配部14。键盘部KB、操作元件组16、踏板PD分别被未图示的操作检测部而检测各自的操作状态，检测信号被提供给主CPUll。主要以分配部14、加上DSP12和声音生成部15构成了 "声音产生装置"。 操作元件组16中，包含整体音量操作元件、效果用操作元件、设备设定操作元件等各种操作元件。各种I/F中，包含有MIDI接口、有线或无线通信接口等。虽然未作图示，但主CPU11还具有ROM、RAM、计时器等。DSP12除具有未图示的CPU、存储部以外，还具有波形存储器13。波形存储器13中，预先存储有波形数据组d(dL、dC、dR、dB)。声音生成部15中，除上述所有的低音扬声器Wo、中音扬声器Sq和高音扬声器Tw、变换器Tr、振动部ACS以外，还包含有放大器。 4种波形数据组dL、 dC、 dR、 dB分别为，对三角钢琴等的乐音波形进行采样而生成的1个发声量的采样波形数据的集合，具有音量包络线。作为波形数据组d的基础的上述乐音波形，是基于下述声音而获得的，即，在对应于上述4个中音扬声器Sq的各个位置上，录音声学三角钢琴的乐音而获取的声音。 作为这些采样声源的波形数据组dL、 dC、 dR、 dB，分别是按照每个音高(键)，并且按照每多个级(例如8个级)的按键速度而被设置的。并且，也可以不按照每个音高，而按照每段被分成多个的音域来设置。另外，在以能够发声的方式构成多种音色的情况下，只需按照每种音色来设置各个波形数据组d。另外，还可以按照每个踏板PD的踩下深度(例如二级或三级)来设置各个波形数据组d。 图7为图示从DSP12到分配部14、声音生成部15的信号处理流程的流程图。波形数据组dL、 dC、 dR、 dB为，用于分别通过低音扬声器WoL、 WoC、 WoR、 WoB发出声音，并用于分别通过中音扬声器SqL、SqC、SqR、SqB发出声音，并用于分别通过高音扬声器TwL、TwC、TwR、TwB发出声音的数据。另外，波形数据组dL、 dC也是用于通过变换器TrL和振动部ACSl、ACS2发出声音的数据。另外，波形数据组dC、dR也是用于通过变换器TrR发出声音的数据。
从波形数据组dL、 dC、 dR、 dB输出的信号，被输入到具有多个输入/输出信道的 MIX61处，并从线路L(L1 L12)被输出。从线路L1和L2输出的信号成为被提供给扬声器 组spL(高音扬声器TwL、低音扬声器WoL、中音扬声器SqL)的信号(乐音信号Sl、 S2、 S0) 的基础。同样，从线路L3和线路L4、 L5和L6、 L7和L8输出的信号成为被分别提供给扬声 器组spC、spR、spB的信号的基础。从线路L9 L12输出的信号成为被提供给变换器TrL、 TrR、振动部ACSl、ACS2的信号的基础。 在同一图中，关于到高音扬声器Tw、中音扬声器Sq、低音扬声器Wo为止的系统的 流程，主要图示了以波形数据组dL作为信号源的系统(到扬声器组spL为止)的流程。关 于到以波形数据组dC、 dR、 dB为信号源的高音扬声器Tw、中音扬声器Sq、低音扬声器Wo为 止的系统的流程，由于与前述内容相同，因此中途省略了它们的图示。
DSP12具有高通滤波器HPF41、62、63、72、低通滤波器LPF42、64、65、73。分配部14 具有分别为双信道的DAC(Digital-to-Analog Converter :数模转换器)43、66、67 ;高通 滤波器HPF44 ;低通滤波器HPF45 ;以及由低通滤波器构成的除噪声用的噪声滤波器NF68、 69、70、71、74、75。 MIX61根据控制信号进行动作，该控制信号根据由主CPU11 (图6)实施的 控制，从而指定对输出或输入的选择和信号的混合程度。如上所述，各个电路模块以图7所 示的方式被结合构成。 在键盘部KB的某一个键被按下时，分别从波形数据组dC、dR、dB中，各选择一个与 该键的音高和按键速度所属的级相对应的波形数据，且并行地进行之后的到发声为止的处 理。关于扬声器组sp的发声，下面，作为代表，以波形数据组dL的系统为例进行说明。
首先，DSP 12从波形数据组dL中选择与被按下的键和按键速度相对应的波形数 据。而且，从所选择的波形数据输出的信号被输入MIX61，并从线路L1、L2被输出。作为从 线路L1、L2输出的信号的数字波形信号，包含基于所选择的波形数据的全频带的成分。
DSP12通过加法器76，将通过HPF41从线路Ll输出的信号中去除了中、低频带的 成分的波形信号(wl)、和通过LPF42去除了中、高频带的成分的波形信号(w2)相加，从而生 成被去除了中频带的数字波形信号47 。另 一方面，生成数字波形信号46，其通过HPF72和 LPF73，从线路L2输出的信号中去除了低频带的成分和高频带的成分。通过串联连接上述 HPF72和LPF73，从而构成带通滤波器。而且，波形信号46和波形信号47通过各自的信道 被输入到分配部14的DAC43中。 关于上述滤波器的截止频率的大小关系，若用fc表示频率，则fc(HPF41) > fc(LPF42)、fc(LPF73) > fc (HPF72)。通过设定这样的关系，可以导出如图7所示的波形成 分的波形信号46、47。若举例说明该值，则例如LPF73为30kHz， HPF72为300 lkHz。另 外，截止频率的关系为fc(HPF72) > fc(LPF42) 、 fc(HPF41) > fc (LPF73)。另外，NF68 71、74、75的截止频率例如为30kHz。这些值在以波形数据组dC、 dR、 dB作为信号源的系统 中也相同。 在分配部14中，DAC43在保持波形信号46和波形信号47各自信道的同时，将它 们分别转换为模拟的乐音信号49和乐音信号48。乐音信号49通过NF75被去除高频噪声， 形成乐音信号S0，并被提供给中音扬声器SqL。因此，从中音扬声器SqL，生成在去除噪声以 外未被去除频带的乐音。 另一方面，乐音信号48在一个路径中，经过在HPF44、NF74中的处理而作为乐音信号SI被提供给高音扬声器TwL。即，乐音信号48的一部分，形成通过HPF44而被去除了低 频带的成分且通过NF74而被去除了噪声的、仅为高频成分的乐音信号Sl。乐音信号48还 在另一个路径中，通过在LPF45中的处理而作为乐音信号S2被提供给低音扬声器WoL。乐 音信号48的另一部分，形成通过LPF45而被去除了高频带的成分的、仅为低频成分的乐音 信号S2。 通过这样处理而被分离的乐音信号Sl、 S2，信号源(从波形数据组dL中所选择 的波形数据)虽然相同，但频带相互不重叠。HPF44的截止频率与HPF41相同或比其稍低， LPF45的截止频率与LPF42相同或比其稍高。顺便提及，乐音信号S0和乐音信号S2的相位 相同，而乐音信号S0、 S2与乐音信号Sl为反相。 乐音信号Sl、 S2、 SO，被设置在乐音信号48、49的线路之间的、音量控制器为操作 元件组16的元件之一的整体音量操作元件所控制，并被提供给高音扬声器TwL、低音扬声 器WoL、中音扬声器SqL。而且，根据被按下的键，而进行高音扬声器TwL、低音扬声器WoL、 中音扬声器SqL之间的音量分配控制。例如，作为音量分配值的增益，被按下的键越偏向高 音一侧，分配给高音扬声器TwL的值就越大，分配给低音扬声器WoL的值就越小。相反，被 按下的键越偏向低音一侧，分配给低音扬声器WoL的值就越大，分配给高音扬声器TwL的值 就越小。与音量控制相关的这些数据，由主CPU11来控制。 在到以波形数据组dC、 dR、 dB为信号源的扬声器组spC、 spR、 spB为止的系统中， 也进行与上述内容同样的处理。 关于从波形数据组dL、dC、dR到变换器TrL、TrR、振动部ACS1、ACS2为止的系统的 信号处理的流程，具体说明如下。 与按下的键和按键速度相对应的波形数据从波形数据组dL、 dC、 dR中被选择，且 这些数据被输入到MIX61。而且，基于波形数据组dR、 dC而生成的信号按照dR : dC = 100 : 63的比例被混合，并从MIX61被输出至线路L9中。基于波形数据组dL、dC而生成的 信号按照dL : dC= 100 : 63的比例被混合，并从MIX61被输出至线路L10中。然而，这 些比例只是举例说明，它们只要在dR^dC、dL^dC的范围内即可，也可以为100 : IOO，还 可以为100 : 50。被输出至线路L11、L12中的信号，与被输出至线路L10中的信号相同。
被输出至线路L9、L10的信号通过各自的信道，被输入至分配部14的DAC66中，且 被转换为模拟的乐音信号。这些模拟的乐音信号分别在NF69、68被去除高频噪声(其为超 声波频率，大约30kHz左右)，并被提供给变换器TrR、 TrL。 另一方面，被输出至线路Lll、 L12的信号通过各自的信道，被输出至分配部14的 DAC67中，并被转换为模拟的乐音信号。这些模拟的乐音信号分别在NF71、70被去除高频噪 声(超声波频率)，并被提供给振动部ACS2、ACS1。 可是，关于通过中音扬声器Sq产生的乐音，存在频带与低音扬声器Wo重叠的区 域。然而，如上所述，在俯视观察时，各个中音扬声器Sq相对于信号源相同的低音扬声器Wo 具有重叠部分而在水平方向上靠近配置。因此，可以使从中音扬声器Sq和低音扬声器Wo 处到位于与扬声器箱50的配置高度接近的高度上的收听点的距离的差变小。因此，即使在 这种频带重叠的区域，也可以减少由声波干涉引起的声音特性的紊乱。通常，在舞台上演奏 电子键盘乐器100时，听众位于与扬声器箱50的配置高度几乎相同的位置，因此，实际效果 很大。
根据本实施方式，将以从相同的波形数据组d中选择的波形数据作为信号源的乐 音信号(输出至线路Ll、 L3、 L5、 L7)，分离成频带相互不重叠的乐音信号Sl、 S2，并作为声 音而分别从高音扬声器Tw、低音扬声器Wo发出声音。由此，即使从高音扬声器Tw和低音扬 声器Wo处到收听点的距离不同，但由于由声波干涉引起的声音特性的紊乱(离散、急降) 很小，从而能够稳定声音特性。 另外，由于中音扬声器Sq和低音扬声器Wo在俯视观察时几乎重叠，因此，能够在 电子键盘乐器100的听众主要所处位置的收听点上，稳定声音特性。 根据本实施方式，还由于中音扬声器SqL、SqC、SqR、低音扬声器WoL、WoC、WoR分别 在左右方向上被排列成一列状，且中音扬声器SqB、低音扬声器WoB被配置在比上述这些扬 声器更靠后方的位置，因此将作为发声源的中音扬声器Sq、低音扬声器Wo的配置设定为接 近于面声源的状态，从而能够实现接近于声学钢琴的声音的扩散感。另外，这种在前侧配置 三个、在后侧配置一个的扬声器的配置，分别使共鸣室内Rs的适当的容积分配以及共鸣室 Rw的适当的容积分配变得容易，因而有助于在三角钢琴的相当于音板的位置上(或者中板 38的设置范围内)有效地收纳扬声器箱50、或者共鸣室Rs和共鸣室Rw。
并且，由于高音扬声器TwL、 TwR位于比中音扬声器SqL、 SqR更靠前侧的位置，另 一方面，高音扬声器TwC位于比中音扬声器SqC更靠后侧的位置，因此，在高音扬声器TwL、 TwC、TwR之间，减小了到演奏者的距离的差，从而能够使在演奏者位置上的高音域的声音的 扩散感接近于声学钢琴。 另外，由于在俯视观察时，扬声器箱50被设置在三角钢琴的相当于音板的设置区 域的区域内，因此，使得从扬声器箱50的放声位置接近于三角钢琴的音板位置，从而能够 使声音近似于三角钢琴发出的声音。 另外，由于至少要将以波形数据组dL、dR作为信号源并通过线路L10、L9而获得的
乐音信号提供给变换器TrL、TrR，且与通过中音扬声器SqL、SqR放出声音并行地，产生由音
板35的振动而引发的声音，因此，能够进一步实现接近于声学钢琴的声音的扩散感。 根据本实施方式，还由于中音扬声器Sq、高音扬声器Tw朝向上方，低音扬声器Wo
朝向与之相反的下方，从上下各个专用的扬声器向上下两个方向放出声音，因此，由顶板25
和地板产生的反射音将传至听众，在这一点上，能够实现近似于声学钢琴的声音。 另夕卜，由于在扬声器箱50中，用一块水平分割板51构成共鸣室Rs、 Tw的背部，因
此，使得扬声器箱50成为一体化结构，同时还能够抑制该结构的复杂化。 另外，由于在扬声器箱50中设置有缺口部50a，并在不存在缺口部50a的下侧区
域，形成了负责低音域的低音扬声器Wo用的共鸣室Rw，因而在确保共鸣室Rw的容积较大
的同时，还能够实现节省乐器主体30内的空间。仅就这个观点而言，还可以采用如下结构，
即，在将缺口部50a设置在扬声器箱50的下半部分的同时，以使中、高音域一侧和低音域一
侧的上下关系相反的方式，设置中音扬声器Sq、高音扬声器Tw、低音扬声器Wo以及与它们
相对应的共鸣室。 并且，仅就通过高音扬声器Tw和低音扬声器Wo抑制声波干涉的观点而言，高音扬 声器Tw和低音扬声器Wo只要以朝向相反方向的方式设置即可，并不限定于上下关系的配置。 并且，从简化结构的观点来看，在图7的信号处理中，也可以废除HPF41、LPF42，仅使用被输入至DAC43的数字波形信号46，从而获得乐音信号S0、S1、S2。此时，关于乐音信
号SO，可以通过与上述相同的方式获得。另外，虽然乐音信号48无法获得，但是，关于乐音
信号S1、S2，只需使从DAC43输出的乐音信号49在NF75之前分支，并与图7所示的乐音信
号48同样地，输入到HPF44、 LPR45，从而分离成乐音信号Sl、 S2即可。 并且，作为乐音信号的信号源的波形数据组d，可以不被存储在电子键盘乐器100
中，其也可以是从外部装置读出的数据。另外，形成信号源的数据的形式，并不限定于波形
数据组d的形式。 并且，用于乐音产生的结构，不仅可以通过键盘部KB的按键操作来实现，也可以 基于预先储存的或者从外部被输入的由MIDI等构成的自动演奏数据来实现。在该种情况 下，根据被顺序读出的自动演奏数据中的音高及按键速度等的信息，而从波形数据组dL、 dC、 dR、 dB中选择波形数据，并进行与上述内容同样的处理。
权利要求
一种电子键盘乐器，其特征在于，具有乐器主体，其设置有键盘部；第一～第四扬声器，其以在演奏使用时位于同一平面上的方式而被设置在所述乐器主体中；乐音处理单元，其将从互不相同的第一～第四信号源获得的乐音信号分别提供给所述第一～第四扬声器，并从各个扬声器产生声音；其中，在俯视观察时，所述第一、第二、第三扬声器分别被设置在所述乐器主体的左端部、左右方向中间部、右端部，并在所述键盘部的后方排成一列；所述第四扬声器被设置在所述第一、第二、第三扬声器的后方。
2. 如权利要求l所述的电子键盘乐器，其特征在于，至少所述第一、第二、第三扬声器均由具有高音扬声器和中音扬声器的组构成，在所述第一、第三扬声器中，所述高音扬声器位于所述中音扬声器的前侧，另一方面，在所述第二扬声器中，所述高音扬声器位于所述中音扬声器的后侧。
3. 如权利要求1或2所述的电子键盘乐器，其特征在于，所述乐器主体被构成为，其俯视形状呈三角钢琴型，且所述第一 第四扬声器在俯视观察时，被设置在三角钢琴中相当于音板设置区域的区域内。
4. 如权利要求1至3中任意一项所述的电子键盘乐器，其特征在于，还具有音板，其被设置在前后方向上的所述第一、第二、第三扬声器前方的所述乐器主体上；左侧振动器、右侧振动器，其分别被设置在所述音板的左端部、右端部，并通过激励所述音板而产生声音；所述乐音处理单元不仅将基于从所述第一、第三信号源获得的信号而生成的乐音信号分别提供给所述第一、第三扬声器，而且将基于至少从所述第一、第三信号源获得的其它信号而生成的乐音信号，分别提供给所述左侧振动器、右侧振动器，从而产生由所述音板的振动而引发的声音。
5. 如权利要求4所述的电子键盘乐器，其特征在于，所述其它信号中，包含有从所述第二信号源获得的信号。
全文摘要
本发明提供一种电子键盘乐器，其目的在于，将作为发声源的扬声器的配置设定为接近于面声源的状态，从而实现接近于声学钢琴的声音的扩散感。在这种电子键盘乐器中，以使之在演奏使用时位于同一平面上的方式而设置有四个中音扬声器(Sq)。从互不相同的四个波形数据组(d)获得的乐音信号(S0)被分别提供给四个中音扬声器(Sq)，并分别产生声音。三个中音扬声器(SqL)、(SqC)、(SqR)，在紧靠键盘部(KB)的后方位置上被设置在乐器主体(30)的左端部、左右方向中间部、右端部，并沿左右方向被排成一列，中音扬声器(SqB)被配置在比上述这些扬声器更靠后方的位置上。
文档编号G10H1/32GK101770770SQ200910261389
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月24日 优先权日2008年12月26日
发明者加藤崇士, 富士田隆志 申请人:雅马哈株式会社