JPH02297596A - 電子弦楽器 - 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］ 本発明は、電子弦楽器に関し、特に操作子の操作に応し
て楽音制御情報を変更して、エフェクト（効果）を得る
ことかできるものに関する。

［従来の技術］ 従来、電子弦楽器としては、例えば電気ギターがあり、
これにおけるエフェクトとしては、ギターの６弦の一端
を固定し、他端をギタ一本体に設けたトレモロアームに
結合し、このトレモロアームを操作することによって各
弦の張力が変化するように構成し、微妙に音高を変化さ
せるものかある。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、このエフェクトでは１機械的に弦の張力を変化
させることによって音高を変化させているので、音高を
変化させた後に、トレモロアームを元に戻したとき、各
弦の張力か元の張力に戻らず、音高（ピッチ）かずれて
しまうという問題点があった。

この問題の解決法として、例えば鍵盤式の電子楽器で用
いられているベンターを利用することも考えられる。な
お、ベンダーとは、操作子の基準位行からの操作量に応
して音高を連続的に変化させるもので、操作子を基準位
置に戻すと、音高は元の音高に戻る。しかし、これでは
複数の押鍵かあると、押されている複数の鍵にそれぞれ
対応する複数の音高が同時に同じ割合で変化する。従っ
て、これを電気ギターに応用した場合、複数の弦を同時
に弾いた状態で、ベンダー用の操作子を操作すると、弾
かれた各弦の音高が同時に同じ割合で変化することにな
る。これに対し、トレモロアームの場合には、弦ごとに
その太さや長さか微妙に異なるので、複数の弦を同時に
弾いてトレモロアームを操作しても、各弦の音高が同時
に回し割合で変化することはない、従って、単にベンダ
ーを電気ギターに応用した場合には、電気ギターとして
は不自然な楽音となるという新たな問題点か発生する。

［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に、本発明では、複数の弦
と、操作量に応じた出力を発生する１つの操作子と、各
弦ごとにそれぞれ異なる係数を発生する係数発生手段と
、各弦のうち弾かれたしのに対応する楽音制御情報を発
生する一Ｌ段と、りｉかれた弦に対応する係数と操作子
の出力とに基づいて弾かれた弦の楽音制御情報を弦ごと
に異なる割合で変更する変更手段とか、設けられている
。

［作用］ 本発明によれば、各弦のうち幾つかが同時にりｉかれる
と、楽音制御情報発生手段か弾かれた各弦にそれぞれ対
応する楽音制御情報を発生する。そして、１つの操作子
を操作すると、その操作量に応した出力か発生する。こ
のとき、係数発生手段が発生している弾かれた各弦に対
応するそれぞれ異なる係数と、操作子の出力とに基づい
て、弾かれた各弦の楽音制御情報か、それぞれ異なる割
合で変更される。即ち、１つの操作子の操作によっＣ１
弦ごとに楽音制御情報かそれぞれ異なった割合で変化す
る。

［実施例］ 第１図乃至第２図に第１の実施例を示す。この実施例は
、ギターシンセサイザーに本発明を実施したもので、例
えば第２図に示すように第１弦２、乃至第６弦２６の合
計６木の弦を有している。これら各弦２Ｉ乃至２６は図
には示していないか、ギタ一本体に張設されている。

これら各弦２Ｉ乃至２６には、それぞれピックアップ４
．乃至４６が設けられている。これらピックアップ４１
乃至４６は、各弦２．乃至２６の振動をそれぞれ電気信
号に変換するものである。

これらピックアップ４８乃至４６の電気信号は、それぞ
れ対応するピッチ検出部６１乃至６６に供給される。こ
れらピッチ検出部６Ｉ乃至６６には、例えば特開昭６：
ｌ−２９８３９６号公報に開示されているようなものを
使用することかでき、各ピックアップ４１乃至４６から
の電気信号に基づいて各弦２．乃至２６のピッチを検出
し、このピッチを表わすディジタルピッチ信号を発生す
るものである。これら各ピッチ検出部６１乃至６６から
のディジタルピッチ信号は、ＣＰＵ８に供給される。

また、ピックアップ４１乃至４６の電気信号は、それぞ
れ対応するエンベロープ検出部１０１乃至１０ａにも供
給される。これらエンベロープ検出部１０．乃至１０６
は、各ピックアップ４．乃至４６からの電気信号に基づ
いて各弦２．乃至２６のエンベロープを検出し、そのエ
ンベロープを表わすエンベロープ信号を発生するもので
ある。これらエンベロープ信号は、ＣＰＵ８によって制
御されるマルチプレックサ１２を介してＡ／Ｄ変換器１
４に供給され、これによってディジタルエンベローブ信
号に変換されて、ＣＰＵ８に供給される。

ｃｐｕｓにはメモリ１６が付属しており、これにはＣＰ
Ｕ８に対する制御プログラムが記憶されると共に、第３
図に示すように３つの係数クループが記憶されている。

この第１のグループは、各弦ごとにそれぞれ値か異なる
係数β。乃至β１６か記憶され、第２のグループは各弦
に対し値が同じ係数β２Ｉ乃至β２６か記憶されている
。第３のグループは、成る弦で半音変化すると、他の弦
では全音変化するような割合である係数β３．乃至β、
６が記憶されている。そして、第１乃至第３のクループ
の各係数は、ＣＰＵ８に設けられているフットスイッチ
２２の操作に応して発生されるスイッチ信号に基づいて
いずれかが読み出される。

なお、メモリ１５には、この他に制御ブロクラムの実行
の際に、一時的にデータを記憶するための望域も予め準
備されている。

ｃｐｕｓには、操作子としてフットボリューム１８か設
けられている。これは、例えば踏まれていない状態でＯ
の出力をＣＰＵ８に供給し、一杯に踏まれた状態で９９
の出力をｃｐｕｓに供給し、その中途においては踏まれ
ている状態に応してＯから９９までの間の値をＣＰＵ８
に供給する。

ＣＰＵ８は、メモリ１６のプログラムに従ってディジタ
ルエンベローブ信号、ディジタルピッチ信号、各係数、
フットボリューム１８からの出力を処理して、音源部２
０に楽音制御信号を供給する。音源部２０としては、ｃ
ｐｕａからの楽音制御信号に応じて、音高、音量等を変
化させる公知の種々のものを使用することができる。

ＣＰＵ８のプログラムのうち本発明に関連するルーチン
を第１図に示すフローチャートを参照しなから説明する
。なお、第１図のルーチンは、予め定めた時間か経過す
るごとに実行されるものであり、フットスイウチ２２の
操作によって既にメモリ１Ｂから第１の係数グループか
読み出されているとする。

まず初期設定か行われた＠（ステップＳ２）、各弦２．
乃至２６を走査するためのソフトウェアカウンタの値ｎ
を１とする（ステップＳ４）。次にソフトウェアカウン
タの値ｎに対応する添字を持つエンベロープ検出部１０
．乃至１０６のエンベロープ信号をマルチプレックサ１
２を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給して、ディジタルエ
ンベローブ信号に変換してｃｐｕａに供給する。即ち、
ｎ′＃ｉ目の弦のエンベロープＥＮ、を検出する（ステ
ップＳ６）。

次いで、この検出したエンベロープＥＮ、か。

弦か弾かれた否かの判定をするために予め設定されたし
きい値Ｔｈよりも大きいか判断する（ステップＳ８）、
この答がＹＥＳであると、弦か弾かれていると判断し、
ソフトウェアカウンタの値ｎを添字とするピッチ検出部
６ｎのディジタルピッチ信号をＣＰＵ８に供給する。即
ち、ｎ番目の弦のピッチＰｎを検出する（ステップ５Ｉ
Ｏ）。

次に音源部２０の制御を行う（ステップ５１２）か、こ
のステップでは、まずメモリ１６に各弦２゜乃至２６に
対応させてそれぞれ設けたフラグのうちｎ番目のものが
立っているか判断し、立っていなければ、まだ発音が開
始されていないので１発音の開始を音源部２ｏに指示す
ると共に、ｎ＃目のフラグを立てて発音が開始されたこ
とを記憶すると共に、検出したとッチＰｎと、これに対
応する係数β１ｎと、先に記憶されたフットボリューム
の出力α′とでＰ。（ｌ＋α′βＩｎ）の演算を行ない
、その演算値を音源部２ｏに供給し、さらにエンベロー
プＥＮｎを音源部２ｏに供給する。これによって音源部
２０は、ピッチＰ、（１＋α’βＩｎ）で、かつエンベ
ロープＥＮ、に応した音量で発音を開始する。なお、既
にメモ１月６に発音中と記憶されている場合であって、
前回のときよりもとウチＰｎか変化している場合には、
今回のピッチＰｎ　（１＋α′βＩｎ）を音源部２ｏに
供給する。

この音源の制御においては、次のようにすることによっ
て、各弦２□乃至２６を演奏前に正確にチューニングし
ておかなくても、正確など・ンチを音源部２０に供給す
ることもできる。即ち、演奏を開始する前に、チューニ
ングモートに設定し、このモードにおいて、各弦２．乃
至２６のピッチをフレットを押えていない状態で検出す
る。これらピッチをＰ、′乃至２６′とし１本来あるべ
きピッチを２１′乃至Ｐ６″とすると、これら両者の比
Ｐ１〜／Ｐ、′乃至Ｐ６′″／Ｐ６′をそれぞれメモリ
１６に記憶させておき、演奏モートにしたとき１弾かれ
た弦のピッチＰ。とそれに対応するメモリ１６に記憶さ
れている比Ｐｎ″／Ｐｎ′とを乗算して、その乗算値を
ピッチＰｎとする。そして、上記のように演算し、音源
部２０に供給する。なお、後述するステップＳ２２での
音源制御で使用するので、各弦２１乃至２６のピッチは
メモリ１６に記憶される。

また、ステップＳ８での判断がＮｏの場合、即ちエンベ
ロープＥＮｎかしきい値Ｔｈよりも小さい場合には、メ
モリ１６のｎ番目のフラグか立っていなければ、発音か
行われていないので、そのまま何もせず、フラグが立っ
ている場合には、音源部２（）での発音を減衰させる制
御信号を音源部２ｏに供給すると共に、メモリ１６のｎ
番目のフラグをクリアする（ステップ５１４）。

そして、次の弦を走査するために、ソフトウェアカウン
タの値ｎを１つ歩進させ（ステップ５１６）、その値ｎ
が弦の総数６よりも１大きい値７であるか、即ち各弦２
．乃至２６について走査か終了したか判断する（ステッ
プＳ＋８）、この判断の答かＮｏであると、残りの弦に
ついて走査するために、ステップＳ６に戻る。

このようにして各弦２．乃至２６についての走査か終了
すると、即ちステップＳ１８の判断の答かＹＥＳになる
と、フットボリューム１８の出力αを読み込む（ステッ
プ５２０）、そして、音源部２０の制御を行う（ステッ
プ５２２）。ここでの音源部２０の制御は次のようにし
て行う、まず、ステップＳ２０で読み込んだフットボリ
ューム１８の出力αが、前回にこのルーチンを行ったと
きにメモリ１６に記憶させたフットボリューム１８の出
力α′と等しいか判断する。等しいと、フットボリュー
ム１８の操作状ｆＥに変化がないのて、なにもしないで
、このステップＳ２２を終了する。また、等しくないと
。

操作状態に変化かあるので、そのときのフットボリュー
ム１８の出力αに基づいて現在発音中の弦のピッチを変
更する。即ち、例えば第１弦、第３弦、第５弦が発音中
で、これらのピッチとしてメモリ１６に記憶されている
のがＰｌ、Ｐ：１．Ｐ５とすると、メモリ１６から第１
弦、第３弦、第５弦の係数β０、β、３、β１５を読み
出す、そし°Ｃ１第１弦のピッチＰ。、としてｐ、（ｉ
＋αβＩＩ）を、第３弦のピッチＰ。３としてＰ：１（
１＋αβ、３）を、第５弦のピッチＰ。５としてＰ、（
１＋αβ１．５）をそれぞれ算出し、音源部２０に供給
する。即ち、係数β１０、β１３、β１．、の値はそれ
ぞれ異なる値であるから、第１弦、第３弦、第５弦のピ
ッチは１つのフットボリューム１８の操作に応じてそれ
ぞれ異なった割合で変化する。この後、αを次にこのル
ーチンを行うときにα′として使用するために記憶する
。そして、このルーチンを終了する。

もしフットスイッチ２２によってメモリ１６から読み出
されている係数グループが第２グループであると、ステ
ップＳ２２において、それぞれ第１弦のピッチＰｏＩと
してＰ、（１＋αβ２１）か、第３弦のピッチＰ。３と
してＰ□　（ｌ＋αβ２３）か、第５弦のピ・ンチＰ。

５としてＰ５　（１＋αβ２５）かそれぞれ算出され、
音源部２０に供給されるか、β２１、β２３、β２５は
いずれも同じ値であるので、第１弦、第３弦、第５弦の
ピッチは同じ割合で変化する。

また、フットスイッチ２２によってメモリ１６から読み
出されている係数グループか第３グループであると、ス
テップＳ２２において、それぞれ第１弦のピッチＰｏｔ
としてＰ、（１＋αβ３１）か、第３弦のピッチＰ。１
としてＰｔ（１＋αβ、３）か、第５弦のピッチＰ。５
としてＰ、（１＋αβ３５）かそれぞれ算出され、音源
部２ｏに供給されるか、ここでβ、３か半音変化させる
係数βｈで、他の係数か全音変化させる係数β、である
とすると、第３弦のピッチかＰ３αβゎだけ変化し、第
１弦及び第５弦のピッチかＰ１αβｒ、ｐｓαβ「だけ
それぞれ変化する。

第２の実施例を第４図乃至第７図に示す、この実施例で
も、第６図に示すように第１の実施例と同様に各ピッチ
検出部６１乃至６６て弦のピッチか検出され、エンベロ
ープ検出部１０．乃至１０．で各弦２．乃至２６のエン
ベロープか検出されるか、これらはギタ一本体側に設け
られたＣＰｔＪ８ａに供給される。ＣＰＵ８ａには、第
１の実施例と同様にフットボリューム１８の出力αや、
フットスイッチ２２からのスイッチ信号や、後述するよ
うにピッチシフター３２．乃至３２６からの出力と音源
部２０ａからの出力とを混合させる混合制御信号か混合
操作子２４から供給される。ＣＰＵ８ａに供給された各
種信号は、ＭＩＤＩ規格の信号とされて、ＭＩＤＩイン
ターフェース２６を介して音源２８側に設けられたＭＩ
ＤＩインターフェース３ｏに供給される。例えば、各弦
２１乃至２６は後述する音源部２０ａの各チャンネルに
それぞれ割り当てられ、ピッチより決定したキーナンバ
ー、エンベロープより決定したベロシティは、それぞれ
各チャンネル識別符号を付して、ＣＰＵ８ｂに供給され
、フットボリューム１８の出力α、フットスイッチＺＺ
からのスイッチ信号及び混合操作子２４からの混合制御
信号は、コントロールチェンジとしてＣＰＵ８ｂに供給
される。

音源２８は、ＭＩＤＩＩＤ上号を受けて発音する音源部
２０ａと、各ピックアップ４１乃至４６からの電気信号
か供給され、そのピッチな変更して出力するピッチシフ
ター３２．乃至３２６とを有する。

これらピッチシフター３２．乃至３２６としては、例え
ば特開昭６０−１５９７９９号公報に開示されているも
のを使用することができる。

各ピッチシフター３２．乃至３Ｚ６の出力及び音源部２
０ａの出力は混合部３４に供給される。この混合部３４
は、混合操作子２４からの混合制御信号に基づいて、各
ピッチシフター３２１乃至３２６の出力と、音源部２０
ａの出力を混合したりする。この混合には、各ピッチシ
フター３２１乃至３２６の出力のみを出力する場合も、
ａ淵部２０ａの出力のみを出力する場合も、含んでいる
。

ＣＰＵ８ｂは、ＭＩＤＩインターフェース２６，２８を
介してＣＰＵ８ａから供給されたＭＩＤＩ規格信規格基
づいて音源部２０ａと各ピッチシフター３２゜乃至３２
６を制御する。ＣＰＵ８ｂに付属しているメモリ１６ｂ
に各係数クループか記憶されている。

第４図はＣＰＵＢａか実行するプログラムのうち本発明
に関係するルーチンを示したもので、このルーチンは、
所定時間か経過するごとに実行されるもので、第１の実
施例に関連して説明したｆｊＳ１図のルーチンとほぼ同
様であるが、最も異なっているのは、第１図のルーチン
では音源制御を行っていたのに対し、この実施例では行
っていない点である。即ち、第１図のルーチンと同様に
ｎ番目の弦のエンベロープかしきい値Ｔｈより大きいか
判断しくステップＳ８）、その答がＹＥＳの場合、ピッ
チＰｎより決定したキーナンバーを含むノート音情報と
、エンベロープＥＮ、より決定した音量を表わすベロシ
ティ情報とをＭＩＤＩ規格で送出する（ステップＳ　１
０ａ）。また、ステップＳ８の答かＮＯであると、発音
を停止させるためのノートオフ情報をＭＩＤＩ規格で送
出する（ステップＳ　１４ａ）。

また、各弦の走査か終了したとき、即ちステップ３１８
の答がＹＥＳになったとき、各操作子の操作状態に変化
があったか、即ちフットボリュームの出力αまたは混合
操作子２４の混合制御信号に変化かあったかを判断する
（ステップ５２４）。この答かＮｏであると、なにもせ
ずにこのルーチンを終了する。またステップＳ２４の答
がＹＥＳであると、−Ｌ達した各操作子の出力をチェン
ジコントロールとして送出し、このルーチンを終了する
（ステップ５２６）。

第５図はＣＰＵ８ｂのプログラムのうち本発明に関連す
るルーチンを示したもので、このルーチンは、例えばＣ
ＰＵ８ａ側からＭＩＤＩ規格の信号が供給されるたびに
実行される。まず、供給された信号がノートオン情報で
あるか判断する（ステップ５２８）。この答かＹＥＳで
あると、次のような音源制御を行う（ステップ３３０）
、まず、ノートオン情報中のキーノートナンバーからピ
ッチＰ。

を決定する０次いで先にこのルーチンを実行したときに
、メモリ１６ｂに記憶されたフットボリュームの出力α
と、先にこのルーチンを実行したときに、使用された係
数グループの各係数とをメモリ１５ｂから読み出す。そ
して、ピッチＰｎと出力αと先に使用された係数グルー
プのピッチＰｎに対応する係数β１とでＰｎ　（１＋α
β。）の演算を行ない、その演算値を音源部２０ａに供
給する。また、ピッチシフター３２ｎの制御用に、αβ
。の演算を行ない、ピッチシフター３２ｎに供給する。

これによってピッチシフター３２．に所定の速度で書き
込まれたピックアップ４゜の出力は所定の速度よりαβ
０たけ変化した速度で読み出される。さらに、ベロシテ
ィ情報を音源部２０ａに供給し、音量を制御する。そし
て、どの弦に対応するチャンネルを作動させているかを
記憶させるため、メモリ＋６ｂに各弦に対応させて設け
たフラグのうち作動しているチャンネルに対応するもの
を立てる。

なお、このステップＳ３０において、混合部３４の制御
も行われるか、これについては本発明の要旨とは関係な
いので詳細な説明は省略する。

また、ステップ３２８の答がＮＯであると、供給された
信号がノートオフ情報であるか判断する（ステップ５３
２）、この答がＹＥＳであると、その弦に対応するチャ
ンネルでの発音を停止させると共に、対応するフラグを
クリアする（ステップ５３４）。

また、ステップＳ３２の答かＮｏであると、供給された
情報かチェンジコントロールであるか判断する（ステッ
プ５３６）。この答かＮｏであると、なにもしないでこ
のルーチンを終了する。

また、ステップＳ３６の答がＹＥＳであると、次のよう
な音源制御を行う（ステップＳ　：１８）０例えば、変
更されたコントロールチェンジ情報がフットボリューム
１８の出力であると、発音しているチャンネルか第１弦
、第３弦、第５弦に対応するもので、係数グループｌが
選択され、今回のフットボリュームＩ８の出力をα′と
すると、第１の実施例と同様に、今回音源部２０に供給
されるピッチは、Ｐ、（１＋α′β、ｌ）、Ｐ）（１＋
α′β、３）、Ｐ、、（１＋α′βＩ５）となり、β１
、βＩ３、β、５はそれぞれ値か異なるのて、フットボ
リューム１８の操作によって第１弦、第３弦、第５弦の
ピッチは、それぞれ異なった割合て変化する。選択され
ている係数か第２グループ、第３グループの場合も、第
１の実施例と同様に制御される。

また変更されたコントロールチェンジ情報か、混合操作
子２４からの混合制御信号であると、混合部３４ての混
合比が混合制御信号に応じたものに変化する。そして、
このルーチンが終了する。

上記の実施例では、操作子としてフットボリューム１８
を用いたか、他にギタ一本体に設けたベンターのような
ボリュームの電圧なＡ／Ｄ変換したものやロータリエン
コーダを用いることもできる。なお、この場合、正負両
方向に操作され、負の方向に操作された場合、操作量は
負の値であり、音高は下がる。また、上記の各実施例で
はピッチを制御して、音高を変化させたか、音色や音量
のような他の楽音制御情報を変更するようにしてもよい
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、１つの操作子を操作す
るたけで複数の楽音の制御情報を異なる割合で変化させ
ることかできる。従って、楽音の制御情報としてピッチ
を用いた場合、操作子を操作して元の状態に戻すと、正
確に元のピッチに戻すことかてきるし、操作子を操作す
ることによって複数の弦のピッチをそれぞれ異なった割
合で変化させることかできる。しかも、成る弦について
は全盲変化させ、他の弦については半音変化させること
もできるので、例えば長和音を演奏した状態から操作子
を操作することによって短和音に変化させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のフローチャート、第２
図は同第１の実施例のブロック図、第３図は同第１の実
施例で用いられているメモリの内容を示す図、第４図は
同第２の実施例の一部のフローチャート、第５図は同第
２の実施例の他のフローチャート、第６図は同第２の実
施例のブロック図である。 ２１乃至２６・・・・弦、 ８．８ａ、ｇｂ−−−−−−ｃ　ｐ　ｕ　（変更手段）
、１６．１６ａ、１６ｂ・・・・・メモリ（係数発生手
段）、１８・・・・フットボリューム（操作子）。 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　回 第２　図 第３　図 第５　図 第４　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の弦と、操作量に応じた出力を発生する１つ
   の操作子と、上記各弦ごとにそれぞれ異なる係数を発生
   する係数発生手段と、上記各弦のうち弾かれたものに対
   応する楽音制御情報を発生する手段と、上記弾かれた弦
   に対応する上記係数と上記操作子の出力とに基づいて上
   記弾かれた弦の楽音制御情報を上記弦ごとに異なる割合
   で変更する変更手段とを、具備する電子弦楽器。
2. （２）上記楽音制御情報が音高情報であり、上記変更手
   段で変更された上記音高情報が元の音高情報を半音変化
   させたものと、全音変化させたものとである請求項１記
   載の電子弦楽器。