JPH01266596A - 電子打楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、バイバット（シンバル）のような自然打楽
器と同様な楽音を発生させる電子打楽器に関する。

〈従来技術〉 従来、上記のような電子打楽器には、例えば特開昭６２
−６６２９５号公報に開示されているようなものかある
。これは、自然楽器のバイバットに付属しているフット
ペダルを最下位位置まで踏み込んだ状態でスティックで
シンバルを打撃したときに発生する楽音（クローズドバ
イバット）と、フットペダルを全く踏まずにスティック
でシンバルを打撃したときに発生する楽音（オープンバ
イバット）とを１選択的に発生するように楽音発生手段
を構成し、スティックで打撃する振動板を設け、クロー
ズドバイバットまたはオープンバイバットを発生するか
を楽音発生手段に指示する指示手段を設け、この指示手
段がクローズドバイバットを発生することを指示してい
るとき、スティックで振動板が打撃されると、クローズ
ドバイバットを楽音発生手段に発生させ、指示手段かオ
ープンバイバットを発生することを指示しているとき、
スティックで振動板が打撃されると、オーブンハイハツ
トを発生させるものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の電子打楽器によれば、オープンバイバットとクロ
ーズドバイハツトとは発生することかできる。ところが
、自然楽器のバイバットを演奏する場合、上記のオープ
ンバイバットとクローズドバイバットを発生させるだけ
ではなく、例えば、ペダルを完全に踏みこまないで中間
位置まで踏んで、スティックでシンバルを打撃して楽音
を発生したり、スティックで打撃せずに単にペダルを踏
むだけで楽音を発生させたりすることがある。従って、
上記の電子打楽器では、自然楽器のバイバットをシュミ
レートすることができないという問題点があった。

この発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、
自然楽器のバイバットをシュミレートすることができる
電子打楽器を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記の問題点を解決するため、この発明の第１の態様は
、振動板に対する打撃を検出する打撃検出手段と、操作
子と、この操作子の操作位置を検出する操作位置検出手
段と、上記打撃検出手段によって打撃が検出されたのに
応じて楽音を発生する楽音発生手段と、上記発生された
楽音のエンベロープを上記操作位置検出手段によって検
出された上記操作子の操作位置に応じて変更制御する制
御手段とを、具備するものである。

また、第２の態様は、打撃検出手段が打撃を検出してい
ないとき、操作子が所定位置まで操作されると、楽音を
発生するように第１の態様の楽音発生手段を改変したも
のである。

〈作用〉 この発明の第１の態様によれば、振動板をステイクつて
打撃すると、その打撃は打撃検出手段によって検出され
、この検出に応じて楽音発生手段が楽音を発生する。ま
た、操作子の操作位置は操作位置検出手段によって検出
され、この検出された操作位置に応じて制御手段が、発
生された楽音のエンベロープを制御する。

また、第２の態様では、スティックでの打撃がない場合
であって、操作子が所定の位置まで操作されると、楽音
発生手段が楽音を発生する。そして、制御手段が操作子
の操作位置に応じてエンベロープを制御する。

〈実施例〉 第１図において、２は打撃検出部で、図示しない振動板
に設けられたピックアップ４を有している。振動板は、
合板等の上面に打撃面としてゴム質の板を貼り付けたも
ので、ゴム質の板を貼りつけることによってスティック
で打撃面を打撃したときに手に対する反発を良好にして
いる。ピックアップ４は、圧電素子またはマイクロホン
等からなり、振動板の下面に設けられている。なお−ピ
ックアップ４としては振動板の下面に設けた圧電素子や
マイクロホンに代えて、打撃によって抵抗値が変化する
感圧ゴムを打撃面に設けてもよい。

ピックアップ４の出力はエンベロープ検出部６に供給さ
れ、ここでピックアップ４の出力のエンベロープが検出
される。このエンベロープはＡ／Ｄ変換器８でディジタ
ル変換され、ＣＰＵ１０に供給される。即ち、スティッ
クによる打撃強度を表わすディジタル信号がＣＰＵｌ０
に供給される。

１２はフットペダルで、これにはロータリエンコーダ１
４が設けられており、フットペダル１２の踏み込み位置
を表わすディジタル信号なＣＰ　Ｕ　１０に供給する。

なお、ロータリエンコーダ１４に代えて、フットペダル
１２の操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器を設け
、この可変抵抗器の両端間に一定電圧を印加し、フット
ペダルの操作によって変化する電圧をＡ／Ｄ変換して、
ＣＰ　０１０に供給するようにしてもよい。

ＣＰ　Ｕ　１０は、Ａ／Ｄ変換器８からのディジタル信
号やロータリエンコーダ１４からのディジタル信号に基
づき、３種類の音色の音源回路１６乃至１８のうちいず
れかを選択して楽音を発生させる。

音源回路１６はオープンバイバットを発生するためのも
ので、音源回路１７はクローズドバイハツトを発生する
ためのもので、音源回路１８は足踏み音（自然楽器のバ
イバットにおいてスティックで打撃せずフットペダルを
踏み込んで２つのシンバルを互いに打ち合わせて発生さ
せる楽音）を発生するためのものである。

第２図に示すように各音源回路は１６乃至１８は、波形
メモリ２０、ディジタルフィルタ２２、エンベロープ制
御部２４、リバーブ部２６を備えている。波形メモリ２
０は、音源回路１６の場合、強打したときのオーブンバ
イバットなＰＣＭ録音したディジタル信号を記憶してお
り、音源回路１７の場合、強打したときのクローズドバ
イハツトなＰＣＭ録音したディジタル信号を記憶してお
り、音源回路１８の場合、フットペダルの踏み込み速度
が最大のときの足踏み音をＰＣＭ録音したディジタル信
号を記憶している。第３図は、音源回路１６の波形メモ
リ２０に記憶されるオープンバイバットのエンベロープ
を示したもので、減衰部分はＳ／Ｎ比を向上させるため
、振幅を大きくしである。他の音源回路１７．１８の波
形メモリ２０に記憶されているクローズドバイバットや
足踏音の場合も同様に減衰部分の振幅を大きくしである
。

波形メモリ２０の各ディジタル信号はアドレス発生手段
２７が発生するアドレス信号によって順次読み出される
。なお、アドレス発生手段２７が発生するアドレス信号
の速度（ひいては波形メモリ２０からのディジタル信号
の読み出し速度）はＣＰ　Ｕ　１０によって指示される
。波形メモリ２０から読み出された各ディジタル信号は
ディジタルフィルタ２２て音色加工され、エンベロープ
制御部２４に供給される。なお、ディジタルフィルタ２
２の特性はＣＰＵ１０によって制御され、その係数は打
撃強度やフットペダル位置により変化する。

音色加工された各ディジタル信号はエンベロープ制御部
２４でエンベロープが付与される。エンベロープ制御部
２４は、レジスタ２８．３０、加算器３２よりなる累算
器３４を備え、さらに比較器３６とレジスタ３８と、乗
算器４０とを備えている。このエンベロープ制御部２４
によって付与されるエンベロープは、第４図に示すよう
に各折れ点ＢＰ１．ＢＰ２．ＢＰ３、ＢＦ２をつなぐ折
れ線状に形成され、各折れ点のレベル値は、ｃ　ｐ　ｕ
　ｔｏによって決定され、レジスタ３８に供給される。

また、各折れ点ＢＰ１、ＢＦ２．ＢＦ２、ＢＦ２間の各
増加率ＲＴ１、ＲＴ２、ＲＴ３．ＲＴ４もＣＰ　Ｕ　１
０によって決定され、累算器３４のレジスタ２８に順次
供給される。まずレジスタ２８に値ＲＴＩ、レジスタ３
８に値ＢＰＩが供給されると、図示しないタイミング発
生器（波形メモリから波形を読み出すサンプリングクロ
ックＴｓに同期）に同期して、次の動作を行なう。

（１）レジスタ２８の値はレジスタ３０の値（当初はク
リア（０）されている。）と加算される。

（２）加算された値はレジスタ３８の値と比較器３６で
比較される。

（３）レジスタ３８の値が大きいときは、加算された値
を切換スイッチ４１を介してレジスタ３０に記憶する。

（４）加算された値のほうが大きいとき、比較器３６は
信号ＩＮＴ（折れ点に到達したという信号）を発生する
。

（５）信号ＩＮＴはＣＰＵｌ０に送られると共に、切換
スイッチ４１を切り換えてレジスタ３８の値をレジスタ
３０に記憶させる。

（６）レジスタ３０の値と波形の振幅値とを乗算器４゜
により乗算する。

ｃ　ｐ　ｕ　ｔｏは、折れ点に到達したという信号ＩＮ
Ｔを受けると、次の折れ点迄のＢＦ２、ＲＴ２をそれぞ
れのレジスタ３８．２８に供給する。

以下、同様に次の折れ線が形成される。ただし、次の折
れ線では前の折れ線と異なり、下降線であるから比較す
る際には逆の関係となる。このとき、レジスタ２８の値
が前の折れ線（ＲＴ　１　）では正、次の折れ線（ＲＴ
２）では負であるから、このレジスタ２８に記憶される
値の符号により比較器３６の処理を変更する。すなわち
、レジスタ２８の値の符号が正のときは、レジスタ３８
の値よりも加算された値のほうが大きいと、信号ＩＮＴ
を発生し、逆にレジスタ２８の値の符号が負のときは、
上記の関係と逆のとき信号ＩＮＴを発生するようにする
。

このようにしてエンベロープが付与されたディジタル信
号はりハーブ部２６でリバーブ（残響）が付与され、Ｄ
／Ａ変換器（図示せず）でアナログ信号に変換され、ロ
ーパスフィルタ（図示せず）で高調波が除去された後、
第１図に示す増幅器４２で増幅された後、スピーカ４４
に供給され、これを駆動する。なお、リバーブ部２６の
特性もＣＰ　Ｕ　１０によって制御される。また、リバ
ーブ部２６は、場合によって不要である。

次に第５図に示すフローチャートを参照して、ｃ　ｐ　
ｕ　ｔｏがスティックによる打撃やフットペダルの操作
に基づいて行なう制御について説明するが、この制御は
、大まかにいうと、次の３つからなる。

（１）スティックで振動板が打撃され、フットペダル１
２が最下位位置まで踏み込まれていない場合、音源回路
１６を作動させて、オーブンバイバットを発生し、その
ときのフットペダル１２の位置とスティックによる打撃
強度に応じてエンベロープを付与し、その後のフットペ
ダル１２の位置に応じてエンベロープを制御する。

（２）スティックで振動板が打撃され、フットペダル１
２が最下位位置まで踏み込まれている場合、音源回路１
７を作動させ、クローズドへイハットを発生し、打撃強
度に応じてエンベロープを付与する。

（３）スティックで振動板を打撃せず、フットペダルを
最下位位置まで踏み込んだ場合、音源回路１８を作動さ
せ、足踏み音を発生し、そのときのフットペダル１２の
踏み込み速度に応じてエンベロープを付与し、その後の
フットペダル１２の位置に応じてエンベロープを制御す
る。

即ち、図示しないタイマから一定時間（例えば２〜３■
秒）経過するごとに発生される信号に応動して、ＣＰＵ
ｌ０は第５図に示すルーチンを実行し、まずフットペダ
ル１２の位置を検出し、記憶する（ステップ５２）０次
にスティックによる打撃があったか判断する（ステップ
Ｓ４）、この答がＹＥＳであると、先に検出記憶したフ
ットペダル１２の位置が最下位位置であるか判断する（
ステップＳ６）、この答がＮｏであると、スティックで
打撃されているか、フットペダル１２は最下位位置まで
踏み込まれていないので、音源回路１６を作動させる（
ステップＳ８）。

この音源回路１６の作動としては、まずアドレス発生手
段２７にアドレス信号の発生を開始させ、音源回路１６
の波形メモリ２０からディジタル信号を読み出させる。

そして、第６図に示すような各打撃強度と各折れ点との
関係を記憶しているＲＯＭからそのときの打撃強度に対
応する値ｂｌ、・ｂ２、ｂ３を読み出す。これらの値ｂ
１．ｂ２、ｂ３を先に検出記憶したフットペダル１２の
位Ｈｐに応じて次のような演算をし、 ＢＰｎ　＝ｂｎ　＋　（ａ−ｐ）（ｎ＝１．２．３）煮
折れ点の値ＢＰ１．ＢＰ２、ＢＦ２を得る。なお、ａ、
ｃは予め定めた定数であり、ａｌｐならＢＰｎ＝ｂｎと
する。そして同様に各打撃強度と増加率との関係を記憶
しているＲＯＭからそのときの打撃強度に対応する増加
率ｒｌ、ｒ２、「３、ｒ４を読み出し、これらの値ｒｌ
、ｒ２、ｒ３、ｒ４を先に検出記憶したフットペダル１
２の位置ｐに応じて上記と同様な演算を行なって、各増
加率ＲＴＩ、ＲＴ２．ＲＴ３、ＲＴ４を算出する。なお
、第４図から明らかなようにＲＴＩは正の値であるが、
ＲＴ２、ＲＴ３、ＲＴ４は負の値である０次に、レジス
タ３８にＢＰＩを、レジスタ３８にＲＴＩをそれぞれ書
込む、これに続いて、ＣＰＵはフラグを１とし、リター
ンする（ステップ５ＩＯ）。

次にタイマーが信号を発生すると、ステップＳ２でフッ
トペダルの位１１ｔｐ’を検出記憶し、ステップＳ４で
打撃かあるか判断するが、この答はＮＯとなり、フット
ペダル１２が最下位位置であるか判断する（ステップＳ
　１２）。この答はＮＯであるので、フットペダル１２
の位置に対応させてエンベロープを制御する。即ち、フ
ラグの値が先に１とされているので、音源回路１６の制
御を行なうが。

その制御はフットペダル１２の位Ｈｐ’が先のペダル位
置Ｐと同じならば何もしないか、変化がある場合にはそ
のペダル位置に対応したエンベロープの折れ点の値と増
加率を求め、レジスタ２８．３８に書込む。

もし、初めて打撃が検出されたとき、フットペダル１２
が最下位位置まて踏み込まれていると、ステップＳ６の
答がＹＥＳとなり、音源回路１７の作動を開始する（ス
テップ５１６）、この作動は音源回路１７の波形メモリ
２０からディジタル信号を読み出しを開始するようにア
ドレス発生手段２７を制御し、上記と同様に打撃強度及
びフットペダル１２の位置（この場合、最下位位置であ
る。）に応じて各折れ点ＢＰ１．ＢＰ２、ＢＦ２、増加
率ＲＴ１、ＲＴ２、ＲＴ３．ＲＴ４を算出し、上記と同
様にして、エンベロープを制御し、フラグを２としくス
テップ５１８）、リターンする。そして、タイマーが信
号を発生すると、ステップＳ１４において上記と同様に
そのときのフットペダル１２の位置に応じてエンベロー
プを制御する。

また、初めから打撃が検出されなかったとき、即ち、ス
テップＳ４の答がＮＯの場合、ステップＳ１２において
フットペダル１２が最下位位置であるか判断するが、こ
の答がＮＯであるとステップＳ１４が実行されるが、フ
ラグが０であるので、音源回路１６．１７．１８いずれ
も作動しない、そして、フットペダル１２が最下位位置
まで踏み込まれるまで、タイマーが信号を発生するごと
にステップＳ２．４．１２．１４が繰返され、最下位位
置まで踏み込まれると、ステップＳ１２の答がＹＥＳと
なる。これによって前回タイマーが信号を発生したとき
のペダル位置と今回のペダル位置との差によってペダル
の踏み込み速度が算出され（ステップ５２０）、次いで
音源回路１８を作動させる（ステップＳ　２２）。

この作動は音源回路１８の波形メモリ２０からディジタ
ル信号を読み出し、踏み込み速度とフットペダル１２の
位置とに応じて上記と同様に各折れ点ＢＰ１、ＢＦ２、
ＢＦ２と、増加率ＲＴ１．ＲＴ２、ＲＴ３、ＲＴ４を算
出し、上記と同様にエンベロープの制御を開始する。そ
して、フラグを３としくステップ５２４）、リターンす
る。

次にタイマーが信号を発生したとき、ステップＳ２、Ｓ
４、Ｓ１２を経て、ステップＳ１４が実行される。今回
はフラグが３であるので、上述したのと同様にフットペ
ダル１２の位置に応じてエンベロープが制御される。即
ち、フットペダル１２が踏み込まれたままであると、先
に算出したＢＰＩ、ＢＦ２、ＢＦ２と、ＲＴＩ、ＲＴ２
、ＲＴ３、ＲＴ４とに基づいてエンベロープが制御され
、フットペダル１２の位置が変更されていると、その時
の位置に応じて新たにＢＰＩ％ＢＰ２、ＢＦ２と、ＲＴ
ｌ、ＲＴ２、ＲＴ３、ＲＴ４を算出し、これらの値に基
づいてエンベロープが制御される。

ＣＰ　０１０は、エンベロープの最後の折れ線のデータ
ＢＰ４　（０）、ＲＴ４をそれぞれのレジスタ３８．２
８に記憶させ、次に信号ＩＮＴを受けると、エンベロー
プが終了したことになるので、フラグ及びレジスタ２８
をクリア（０）する。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば振動板がスティックで
打撃されて、楽音を発生ノたとき、操作しく実施例では
プツトペダル）の操作に応じてエンベロープが制御され
るので、自然楽器のバイバットをシュミレーションする
ことができる。さらに、スティックで打撃されずに、操
作子が所定位は（実施例では最下位位置）まて操作され
たとき、楽音を発生するように構成してあり、その楽音
もその後の操作子の位置に応じてエンベロープが制御さ
れるので、さらに精巧に自然楽器のバイバットをシュミ
レーションすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電子打楽器の１実施例のブロッ
ク図、第２図は同実施例に用いられている音源回路のブ
ロック図、第３図は第２図の音源回路の波形メモリに記
憶される楽音のエンベロープ波形図、第４図は第２図の
エンベロープ制御部によって付与されるエンベロープ波
形を示す図、第５図は同実施例の動作フローチャート、
第６図はスティックによる打撃強度と第４図の各折れ点
との関係を示す図である。 ２・・・・打撃検出部、１２・・・・フットペダル（操
作子）、１４・・・・ロータリエンコーダ（操作位置検
出手段）、１６乃至１８・・・・音源回路（楽音発生手
段）、 特許出願人　ローランド株式会社 代　　理　　人　　　清　　水　　　哲　　ほか２名第
１図 第３０ 舅４回 Ｓ 第６図 葛５回

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動板に対する打撃を検出する打撃検出手段と、
   操作子と、この操作子の操作位置を検出する操作位置検
   出手段と、上記打撃検出手段による打撃の検出に応じて
   楽音を発生する楽音発生手段と、上記発生された楽音の
   エンベロープを上記操作位置検出手段によって検出され
   た上記操作子の操作位置に応じて変更制御する制御手段
   とを、具備する電子打楽器。
2. （２）上記打撃検出手段によって打撃が検出されていな
   いとき上記操作子が所定位置まで操作されると楽音を上
   記楽音発生手段が発生するように構成した請求項（１）
   記載の電子打楽器。