JPH02181792A

JPH02181792A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH02181792A
Application number: JP64000959A
Authority: JP
Inventors: Yasunao Abe; 阿部　泰直; Masashi Tokunaga; 昌司徳永
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1990-07-16

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、電子楽器に係り、詳しくは、押下鍵に対応
する音のピッチを自動的に上昇もしくは下降させること
ができる電子楽器に関する。

「従来の技術」一般に、電子楽器においては、演奏効果を高めるために
、ビブラートやトレモロ等の種々の効果音の発生ができ
るように構成されている。

効果音のうち音のピッチを変化させるものとしては、ピ
ッチベンド効果やグライド効果と言われるものがある。

ここで、ピッチベンド効果は、演奏者が所定の操作子を
操作すると、これに応じてピッチが変化する効果であり
、また、グライド効果は、キーオン時において本来のキ
ーの音高より所定ピッチ低い音（あるいは所定ピッチ高
い音）から発音を開始し、以後ピッチが自動的に変化し
て所定の音高になる効果である。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ピッチを制御によって多様な演奏を行お
うとすると、従来の電子楽器では未だ不十分であるとい
う問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、発
生すべき楽音のピッチを、時間の経過とともに自動的に
上昇、または下降させることができ、これにより、多様
な演奏を可能とする電子楽器を提供することを目的とし
ている。

「課題を解決するための手段」上記課題を解決するために、請求項（１）記載の発明に
あっては、発音すべき音の音高を指示する音高指示デー
タを発生する発音指示手段と、供給される音高指示デー
タに対応する周波数で楽音信号を発生する音源と、前記
発音指示手段が発生した音高指示データを時間の経過に
従ってその指示音高が上昇または下降するように書き換
え、この変化の前後にわたる一連の音高指示データを前
記音源に供給する音高制御手段とを具備している。

また、請求項（２）に記載の発明にあっては、前記音高
制御手段は、指示音高が上昇するように音高指示データ
の書き換えを行う第１のモードと、指示音高が下降する
ように音高指示データの書き換えを行う第２のモードと
、書き換えを行わずに前記発音指示手段が発生した音高
指示データをそのまま継続して前記音源に供給する第３
のモードとを有し、モード切換手段の指示によって前記
第１、第２、第３のいずれかのモードが設定されるよう
にしている。

「作用」音高制御手段によって音高データが書き換えられると、
これに応じて音源で発生される楽音信号の周波数が順次
上昇または下降する。

また、請求項（２）に記載の発明にあっては、モード切
換手段によって第１〜第３のいずれかのモードが設定さ
れるため、演奏の態様に応じて任意のモードを選択する
ことができる。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。図において、１はＣＰＵ　（中央処理装置）で
あり、装置各部を制御する。２は鍵盤であり、多数のキ
ーから構成されている。そして、各キーのキーコードお
よびオン／オフ情報が、演奏状態に応じてＣＰＵ１に供
給されるようになっている。３は、ＣＰＵＩに対して種
々の指示を与えるスイッチ等から構成されている操作部
であり、モードを切り換えるモードスイッチＭＳＩ、Ｍ
Ｓ２、ＭＳ３、スピード設定器ＳＰおよびその他の図示
せぬスイッチ類が設けられている。

ここで、モードスイッチＭＳｌ〜ＭＳ３によって設定さ
れるモードは以下の３種である。

■あるキーを押すと、まずそのキーの音名に対応する周
波数で発音を行い、続いて時間の経過とともにピッチ（
周波数）を上昇させるｇｏｉｎｇ　ＩＩ）モード。

■上記ｇｏｉｎｇ　ｕＰモードとは逆に、時間の経過と
ともにピッチを下降させるｇｏｉｎｇ　ｄｏｗｎモード
。

■ピッチ変更を一切行わずに、押されたキーの音名に対
応する周波数で発音を行うノーマルモード。

以上の各モードは、それぞれモードスイッチＭＳ２．Ｍ
Ｓ３．ＭＳ　１が押されると設定されるようになってい
る。

スピード設定器ＳＰは、ｇｏｉｎｇ　ｕｐモードおよび
ｇｏｉｎｇ　ｄｏｗｎモードにおけるピッチ変化のスピ
ードを設定するものであり、例えば、アブソリュートタ
イプのロータリーエンコーダが用いられる。すなわち、
ロータリーエンコーダの出力データが、スピードデータ
となるように構成される。また、スピード設定器ＳＰの
操作ノブの周囲には、図示のように目盛りが付されてお
り、スピード設定操作が的確に行い得るようになってい
る。この目盛・りの単位は、セント／Ｓであり、単位時
間（１秒）当たり何セント上昇（あるいは下降）させる
かを示す。なお、１００セントが半音に相当しており、
したがって、１オクターブは、１２００セントとなる。

次に、第１図に示す４は楽音信号を発生する音源回路で
あり、ｃｈｏ〜ｃｈ７の８つの発音チャンネルを有して
いる。したがって、この実施例における同時発音数は最
大８である。音源回路４の各発音チャンネルｃｈＱ−ｃ
ｈ７は、各々ＣＰｔＪ１から供給されるＦナンバに対応
した周波数で発音するようになっている。このＦナンバ
は、発音すべき実際の周波数と比例関係を有するように
設定されているデータであり、発音周波数をｆとすれば
ｆ＝ｋｘ（Ｆナンバ）となる（ｋは任意の定数）。また
、各発音チャンネルｃｈＱ〜ｃｈ７は、ＣＰＵ１からキ
ーオン信号（押鍵を示す信号）が供給されると発音を開
始し、キーオフ信号（離鍵を示す信号）が供給されると
発音を終了するようになっている。音源４の各発音チャ
ンネルｃｈＯ〜ｃｈ７が発生した楽音信号は、−Ｄ　／
　Ａコンバータ５によってアナログ信号に変換された後
にサウンドシステム６に供給され、ここで、実際の楽音
として発生される。

次に、第１図に示すｌＯはＣＰＵＩで用いられるプログ
ラムが記憶されているＲＯＭであり、１１はワーキング
エリアや種々のテーブルが設定されているＲＡＭである
。ここで、ＲＡＭＩ　ｌ内に設定されるテーブルについ
て説明する。まず、第２図に示すテーブルは、キーコー
ドテーブルＫＣＴであり、発音チャンネルｃｈＱ〜ｃｈ
７に対応した８つの番地より構成されている。各番地に
は、当該発音チャンネルのキーオンを示すキーオンフラ
グと、発音中のキーコードＫＣを示すキーコード情報と
が書き込まれている。牛−オンフラグが“１″のときは
、その番地のキーコードＫＣによって当該発音チャンネ
ルが発音中であることを示す。

したがって、キーコードテーブルＫＣＴを調べることに
より、いずれの発音チャンネルが発音を行っているかを
知ることができる。次に、第３図に示すテーブルは、Ｆ
ナンバテーブルＦＮＴであり、発音チャンネルｃｈＱ〜
ｃｈ７に対応した８つの番地より構成されている。各番
地には、発音中のＦナンバが書き込まれるようになって
いる。以上がＲＡＭＩＩ内に設けられるテーブルである
。

次に、第１図に示す１２は、タイマであり、一定時間毎
にｃｐｕｔに対し割込信号ＩＮＴを供給するようになっ
ている。このタイマ１２による割込周期は、ＣＰＵＩに
よってプログラマブルになっている。

次に、上記構成によるこの実施例の動作について説明す
る。

始めに、メインルーチンにおける処理を第４図を参照し
て説明する。まず、ステップＳＰｌにおいて、各種レジ
スタや定数のイニシャライズ処理が行われる。次に、キ
ーオン／キーオフ・ルーチンＬＵＩに進み、ステップＳ
Ｐ２においてキーオンあるいはキーオフのイベントが検
出されると発音制御処理ＳＰ３が行われる。ここで、イ
ベントとは、キーの状態変化のことであり、キーがオフ
状態からオン状態に変化するキーオンイベントと、オン
状態からオフ状態に変化するキーオフイベントとがある
。上記ステップＳＰ３の処理は、実際には２つの処理ル
ーチンによって行われるがこれについては後述する。

キーオン／キーオフ・ルーチンＬＵＩの処理の後には、
ファンクションスイッチオンイベント処理ルーチンＬＵ
２へ進む。この処理ルーチン内においては、まず、ファ
ンクションキーのオンイベントの有無が判定され（ステ
ップ５ｐ４）、「ＹＥＳＪの場合にはファンクションス
イッチ処理ＳＰ５に進む。なお、ファンクションスイッ
チには、前述したモードスイッチＭＳ　１−Ｍ５３、ス
ピード設定器ＳＰおよびその他のスイッチ類（図示略）
が含まれる。また、ステップＳＰ５の処理は、後述する
置数の処理ルーチンによって行われるようになっている
。

このファンクションスイッチオンイベント処理Ｌ　Ｕ　
’２の後は、再び、キーオン／キーオフ処理しＵｌに進
み、以後は上記２つの処理を繰り返す。

次に、ファンクション処理ＳＰ５の内容である各ルーチ
ンについて説明する。

まず、スイッチＭＳ１が押されると、第５図に示すルー
チンが起動される。そして、ステップ５Ｐａｌにおいて
すべての発音チャンネルｃｈＱ〜ｃｈ７の発音処理が停
止される。これは、モード変更があった場合は、発音制
御状態が変わるので、異なる制御態様の発音が残存しな
いよう、新たに選択されたモードの制御状態に統一を図
るためである。次に、ステップ５Ｐａ２に移りモードレ
ジスタＭＤの内容を「Ｏ」にする。このモードレジスタ
ＭＤは、ＲＡＭＩＩ内に設定されており、その内容が「
０」のときはノーマルモード、「１」のときはｇｏｉｎ
ｇｕ　ｕｐモード、「２」のときはｇｏｉｎｇｄｏｗｎ
モードを各々示すようになっている。このステップ５Ｐ
ａ２の処理が終了するとメインルーチン（第４図参照）
にリターンする。

モードスイッチＭＳｌまたはＭＳ２が押されると、第６
図または第７図に示すサブルーチンが起動され、これら
のサブルーチンの中で、全発音チャンネルｃｈＱ−ｃｈ
７の発音停止処理が行われるとともに（ステップ５Ｐｂ
ｌ、５Ｐｃｌ）、モードレジスタＭＤへ「１」または「
２」が書き込まれる。

次に、ステップ設定器ＳＰが操作されると、第８図に示
すサブルーチンが起動される。このサブルーチンにおい
ては、ステップ５Ｐｄｌｌこおいて、スピードデータＳ
Ｄｈ＜ＲＡＭＩＩ内に設定されているレジスタＳＰＤに
書き込まれる。次に、ステップ５Ｐｄ２に進み、Ｆナン
バ係数の算出処理が行われる。Ｆナンバ係数とは、ピッ
チ制御においてＦナンバに乗ぜられる係数のことであり
、この係数の大小に応じてピッチ変化の速さが決定され
る。

そして、ステップ５Ｐｄ２における算出は次式に基づい
て行われる。

（＋Ｊｐｄｌ　　＋ｒｉ　）Ｆナンバ係数＝２上記式において、Ｔｉは、タイマ１２の割込周期である
。したがって、式中におけるレジスタＳｐｄの内容と割
込周期Ｔｉの乗算により、１回の割込においてピッチを
何セント変動させるかが算出される。そして、この算出
結果を１２００セント（１オクタ一ブ分）で割ると、１
回の割込において何オクターブのピッチ変化となるかが
算出される。ここでオクターブとは、２倍の周波数比の
ことであるから、上記算出結果を２のべきにすれば、そ
の演算結果をＦナンバに乗じることにより、割込時に設
定すべき新たなＦナンバが求められることが判る。

上述のようにして、Ｆナンバ係数が求められると、その
結果をレジスタＦｓｐｄに書き込み、これにより、ステ
ップ５Ｐｄ２の処理を終了してメインルーチン（第４図
）にリターンする。

次に、キーオン／キーオフ処理ＬＵＩについて説明する
。

まず、牛−オンイベントが検出されると、第９図に示す
サブルーチンが起動される。このサブルーチンのステッ
プ５Ｐｅｌにおいては、鍵盤２から供給されるキーコー
ドＫＣをキーバッファＫＥＹＢＵＦ　（ＲＡＭＩ　ｌ内
に設定されるバッファ）に取り込む。次に、ステップ５
Ｐｅ２移り、キーバッファＫＥＹＢＵＦ内のキーコード
ＫＣに対応するＦナンバをＦナンバ検索テーブル（図示
路）より求める。ここで、Ｆナンバ検索テーブルとは、
ＲＡＭＩＩあるいはＲＯＭｌ０に設定されているテーブ
ルであり、キーコードＫＣの音高と、これに対応するＦ
ナンバとが記憶されているテーブルである。そして、求
められたＦナンバは、ＦナンババッファＦＮＢＵＦに格
納される。次に、ステップ５Ｐｅ３に移り、発音チャン
ネルｃｈＱ〜ｃｈ７のうち発音処理を行っていないもの
、すなわち、空きチャンネルをサーチする。そして、空
いている発音チャンネルに対して、ＦナンババッファＦ
ＮＢＵＦ内のＦナンバおよびキーオン信号を送出する（
ステップ５Ｐｅ４）。この結果、該当する発音チャンネ
ルがＦナンバに対応する周波数の楽音信号を発生し、こ
の楽音信号をＤ／Ａコンバータ５を介してサウンドシス
テム６に供給スる。したがって、この時点から、キーオ
ンイベントに係るキーの音高に対応する周波数で楽音が
発生される。

次に、ステップ５Ｐｅ５に移り、第３図に示すＦナンバ
テーブルＦＮＴの該当する発音チャンネル（今発音処理
を行ったチャンネル）の番地に、Ｆ−１−ンババッファ
ＦＮＢＵＦ内のＦナンバを書き込む。次いで、ステップ
５Ｐｅ５に移り、第２図に示すキーコードテーブルＫＣ
Ｔの対応する番地のキーオンフラグを“ｌ”にするとと
もに、その番地にキーコードバッファＫＣＢＵＦ内のキ
ーコードを書き込む。この処理が終了すると、メインル
ーチンにリターンする。

また、キーオフが検出されると、第１０図に示すサブル
ーチンが起動される。そして、ステップ５Ｐｆｌにおい
て鍵盤２から供給されるキーコードＫＣをキーコードバ
ッファＫＥＹＢＵＦに格納する。次に、ステップ５Ｐｆ
２に移り、キーコードテーブルＫＣＴ　（第３図参照）
をサーチし、キーオンフラグが“１”となっている番地
にキーコードバッファＫＥＹＢＵＦ内のキーコードＫＣ
に一致しているキーコードがあるか否かを探す。そして
、一致するものがある場合には、音源回路４内の当該番
地に対応する発音チャンネルｃｈにキーオフ信号を送出
する（ステップ５Ｐｆ３，５Ｐｆ４）。この処理により
、該当する発音チャンネルｃｈの発音処理が停止する。

一方、一致するキーコードがない場合は、ステップ５Ｐ
ｆ３の判定がｒＮＯＪ　となってリターンする。

ステップ５Ｐｆ４の処理の後は、消音した発音チャンネ
ルｃｈに対応するキーコードテーブルＫＣＴ内の番地の
キーオンフラグを“Ｏ″にする（ステップ５Ｐｆ５）。

そして、ステップ５Ｐｆ５の処理の後は、メインルーチ
ンへリターンする。

なお、上述したステップ５Ｐｆ５と、ステップ５Ｐｅ５
の処理により、キーコードテーブルＫＣＴ内のキーオン
フラグの状態が、音源回路４内の発音チャンネルｃｈＱ
〜ｃｈ７の各発音の有無に対応するものとなる。

次に、第１図に示すタイマ１２から割込信号ＩＮＴが出
力された場合の動作を説明する。

タイーマ１２から割込信号ＩＮＴが出力されると、第１
１図に示すサブ−チンが起動される。このサブルーチン
においては、まず、ステップＳＰｇｌにおいて、モード
レジスタＭＤの内容が「０」。

ｒｌＪ、ｒ２Ｊのいずれであるかが判定され、「０」の
場合はリターンする。一方、モードレジスタＭＤの内容
がｒＮの場合はステップｓｐｇ２においてレジスタＣに
レジスタＦｓｐｄの内容、すなわち、Ｆナンバ係数を書
き込む。また、モードレジスタＭＤの内容が「２」の場
合は、ステ、ブＳＰｇ３においてレジスタＣにレジスタ
Ｆｓｐｄ内のＦナンバ係数の逆数を書き込む。

そして、ステップＳＰｇ４においては、レジスタｉをク
リアする。このレジスタｉは、ステップＳＰｇ５〜ＳＰ
ｇｌｌからなるループの循環数をカウントするレジスタ
である。次に、ステップＳＰｇ５においては、キーコー
ドテーブルＫＣＴの発音チャンネルｃｈｉに対応する番
地のキーオンフラグが“１”か否かが判定される。この
判定結果がｒＹＥｓｊの場合は、ステップｓ　Ｐｇ６に
進み、ＦナンバテーブルＦＮＴ内の発音チャンネルｃｈ
ｉに対応するＦナンバをレジスタＦＸに格納する。そし
て、レジスタＦＸの内容とレジスタＣの内容を乗算し、
その結果をレジスタＦＸに格納する。この場合、レジス
タＦＸに格納される演算後のＦナンバは、ｇｏｔｎｇ　
ｕｐモードの場合は前回値より大きくなり、ｇｏｉｎｇ
　ｄｏｗｎモードの場合は前回値より小さ（なる。次に
、ステップＳＰｇ８に移り、発音チャンネルｃｈｉ内の
Ｆナンバを、レジスタＦＸ内のＦナンバに書き換える。

この結果、発音チャンネルｃｈｉの発音周波数が、書き
換えられたＦナンバに応じて上昇、あるいは下降する。

そして、ステップＳＰｇ９に進み、ＦナンバテーブルＦ
ＮＴの発音チャンネルｃｈｉに対応する番地にレジスタ
ＦＸ内のＦナンバを書き込む。この処理の後は、ステッ
プＳＰｇｌＯにおいてレジスタｉの内容を１インクリメ
ントし、ステップＳＰｇｌｌの判定を行う。ステップＳ
Ｐｇｌｌの判定は、レジスタｉの内容が８以上か否かの
判定であり、ｒＮＯＪの場合は、再び、ステップＳＰｇ
５の処理を行う。以後は上記と同様にして、ステップＳ
Ｐｇｌｌの判定がｒＹＥｓＪとなるまで、ステップＳＰ
ｇ５〜ＳＰｇ９の処理を循環する。したがって、タイマ
１２から割り込み信号が供給されると、発音チャンネル
ｃｈＱ〜ｃｈ７の各々のＦナンバがレジスタＣの内容に
応じて増減する。

ただし、割り込み発生時において、発音を行っていない
発音チャンネルは、ステップＳＰｇ５の判定がｒＮＯｊ
となってステップＳＰｇ５〜ＳＰｇ９の処理が行われな
いため、Ｆナンバの書き換え処理は行われない。

次に、ステップＳＰｇｌｌの判定がｒＹＥｓＪとなると
メインルーチンにリターンし、次の割り込みタイミング
で再び第１１図に示すサブルーチンが起動される。この
結果、割込発音時に発音を継続している発音チャンネル
にあっては、Ｆナンバが一定の割合で増加、あるいは減
少するため、発生音のピッチが順次、増加あるいは減少
する。

なお、上述した実施例においては、発生楽音の周波数が
直線的に上昇または下降したが、これに代えて所定の関
数（例えば２次関数や平方根）に従って上昇または下降
するように構成してもよい。

また、キーオフが検出されると発音を停止するようにし
たが、キーオフ後あるいはダンパーペダルオフ後におい
ても、所定のデイレイ期間中は発音を継続し、かつ、音
高の上昇／下降制御も行うように構成することもできる
。

また、キーオン後直ちに、音高の上昇／下降を行うよう
に制御したが、一定のデイレイ期間中は当初の指示音高
を維持し、その後において上昇／下降制御を行うように
してもよい。

さらに、実施例においては、音高の上昇および下降のい
ずれも行い得るように構成したが、いずれか一方のみを
行うように構成してもいよい。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、発音すべき音
の音高を指示する音高指示データを発生する発音指示手
段と、供給される音高指示データに対応する周波数で楽
音信号を発生する音源と、前記発音指示手段が発生した
音高指示データを時間の経過に従ってその指示音高が上
昇または下降するように書き換え、この変化の前後にわ
たる一連の音高指示データを前記音源に供給する音高制
御手段とを具備したので、発生すべき楽音のピッチを、
時間の経過とともに自動的に上昇、または下降させるこ
とができ、これにより、多様な演奏が可能となる利点が
得られる。

また、指示音高が上昇するように音高指示データの書き
換えを行う第１のモードと、指示音高が下降するように
音高指示データの書き換えを行う第２のモードと、書き
換えを行わずに前記発音指示手段が発生した音高指示デ
ータをそのまま継続して前記音源に供給する第３のモー
ドとを有するように前記音高制御手段を構成し、モード
切換手段の指示によって前記第１、第２、第３のいずれ
かのモードが設定されるように構成すると、演奏者の好
みに応じた効果を選択することができるから、曲や演奏
中のイメージに応じた効果音とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例におけるキーコードテーブルを示す概
念図、第３図は同実施例におけるＦナンバテーブルを示
す概念図、第４図は同実施例のメインルーチンを示すフ
ローチャート、第５図〜第７図は各々モードスイッチが
操作された場合に起動されるサブルーチンを示すフロー
チャート、第８図はスピード設定器が操作された場合に
起動されるサブルーチンを示すフローチャート、第９図
および第１Ｏ図は各々キーオンおよびキーオフ処理を示
すフローチャート、第１１図はタイマによって割り込み
がかけられたときに起動されるフローチャートである。１・・・・・・ＣＰＵ（音高制御手段）、２・・・・・
・鍵盤（発音指示手段）、４・・・・・・音源回路、Ｍ
ＳＩ−ＭＳ３・・・・・・モードスイッチ（モード切換
手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発音すべき音の音高を指示する音高指示データを
発生する発音指示手段と、供給される音高指示データに
対応する周波数で楽音信号を発生する音源と、前記発音
指示手段が発生した音高指示データを時間の経過に従っ
てその指示音高が上昇または下降するように書き換え、
この変化の前後にわたる一連の音高指示データを前記音
源に供給する音高制御手段とを具備することを特徴とす
る電子楽器。
（２）前記音高制御手段は、指示音高が上昇するように
音高指示データの書き換えを行う第１のモードと、指示
音高が下降するように音高指示データの書き換えを行う
第２のモードと、書き換えを行わずに前記発音指示手段
が発生した音高指示データをそのまま継続して前記音源
に供給する第３のモードとを有し、モード切換手段の指
示によって前記第１、第２、第３のいずれかのモードが
設定されることを特徴とする請求項１記載の電子楽器。