JPH0284695A - 空気流応答型発音指示装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は電子楽器に関し、特に、プレス操作などによ
る空気流の状態に応答して、所望の楽音を発生させる、
空気流応答型電子楽器に関する。

［背　景］ １９１式楽器の分野において、いわゆるタッチレスポン
ス機能を備えた電子楽器が知られている。

タッチレスポンス機能と現在呼んでいる機能は、１１Ｗ
上の６鍵に対する押鍵速度（イニシャルのタッチ速度）
、ある程度以上鍵を押し切ってからの鍵に対する操作入
力を、６鍵に設けたセンサーで検出し、それぞれに基づ
いて、イニシャルタッチデータ、アフタータッチデータ
を生成し、この両データを、楽音の特性に反映させる機
能である。

機種によっては、イニシャルデータのタッチレスポンス
機能しかないものもある。

ところで１本件出願人は、実開昭５９−１５０９９号お
よび特開昭６２−１６４０９４号公報に示すように、空
気流ないしは呼気、吸気を利用するタイプの電子楽器（
以下、「空気流応答型電子楽器」と総称することにする
）を提案しているが、このような空気流応答型電子楽器
においては、１盤式電子楽器の場合と異なり、吹奏者の
吹奏開始時における演奏意図すなわち、吹きはじめの吹
き方を、楽音の音量や音色などの特性に充分に反映する
ことができないものであった。

すなわち、従来の電子鍵盤楽器の場合、楽音の生成の制
御に用いられるイニシャルデータは、押鍵時における押
鍵速度により決定できるため、その押鍵速度に充分対応
したイニシャルデータを正確に生成することかでさる。

このため、生成されたイニシャルデータに基づいて、発
生されるべき楽音の音量制御や音色制御などを確実に行
うことができる。これに対し、空気流状態に対応した空
気流検出信号の出力値に従って、音源を制御する従来の
空気流応答型電子楽器の場合、前記空気流検出信号の出
力値がキーオンレベル値を越えた場合、それに応答して
、楽音の発生開始を指示するためのキーオン信号を、音
源に対し送出し、このキーオン信号により楽音の発生開
始を指示するにすぎない、このように、発生されるべさ
楽音の音ｆｌｉｊｊ御や音色制御に用いられるイニシャ
ルデータを、キーオン信号とともに、音源に対し送出す
るものではなかったので、吹奏者の演奏開始時の演奏意
図、すなわち、ゆるやかに吹き始めるか、急激に、レベ
ルが立上る吹き方をするか等の吹き方に従った音量や音
色をもつ楽音の発生を行うことができないものであった
。

そこで、従来から、空気流体の状態に対応した検出信号
の出力値に基づいて、発生されるべき楽音の音量や音色
などの制御に使用されるイニシャルデータを生成し、こ
のイニシャルデータに従って、楽音の特性を可変制御し
、吹奏者の演奏開始時の意図を充分に反映した楽音制御
が可能な電子楽器の開発が要請されている。

［発明の目的１ この発明は、このような要望を満たす空気流応答型電子
楽器を提供することを目的とするものである。

さらに、さまざまなプレス操作ないしウィンド操作など
に対する応答性をもち、表現力の豊かな楽器の発生が可
能な電子楽器を提供することである。

［発明の要点］ この発明は、このような目的を達成するために、音高指
定手段による音高指定操作に変化があった場合、変化前
に指定されていた開始音高から、変化後に指定された目
的音高へ音高が変更される速度を、空気流検出子役によ
り検出された検出信号の出力値の変化状態に応じて行う
ように制御手段により制御するようにしたことを要点と
する。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

く構　成〉 本実施例の構成を第１図に示す、１は吹奏入力部であり
、マウスｌｂを介して息を吹き込むと内部のウィンドセ
ンサーないしプレスセンサー１ｂによりその息の強さも
しくは空気流の速さが検出される。プレスセンサー１ａ
としては例えば、同一出願人に係る特開昭５７−４２０
９　（昭和５７年３月９日公開、ｒ’ｉｔ子笛」）に記
載のものが使用できる。

２は音高指定用のキー（ＷＩ式の音高情報入力手段）を
含むキースイッチ部（ＫＥＹ　　５Ｗ）２である。

図では吹奏入力部ｌと音高指定用キー群２とを別のブロ
ックで示しているが５例えば笛、あるいはハーモニカの
ように一体式でもよい、公知の任意の型式のものが使用
できる。

プレスセンサー１からのアナログ出力はＡ／Ｄ変換器内
蔵のマイクロコンピュータに取り込まれ、デジタルデー
タとして処理される。吹奏モードにおいて、Ａ／Ｄ変換
は常に行なわれ、マイクロコンピュータ３は一定時間間
隔ごとにデータをサンプルする（読み取る）、さらに、
マイクロコンピュータ３はキースイッチ部２がらのキー
コード形式の音高情報も読み取る。この２つの入力から
、マイクロコンピュータは楽音の制御情報（発音開始コ
ード、発音終了コード、音高データ、イニシャルデータ
、アフターデータ）を生成し、それを音源４に転送する
。

音源４はマイクロコンピュータ３より送られてくる制御
情報に基づいて楽音信号を生成、変調し、サウンドシス
テムに送る。

サウンドシステムではアンプ５、スピーカ６を介して電
気信号を増幅、音響変換し、最終的な音を出力する。

ここで、前述のイニシャルデータ、アフターデータは、
発生されるべき楽音の特性の調御に用いられる。前者の
イニシャルデータは、吹きはじめの際の楽音の生成制御
用のレスポンスデータとして用いられ、また、後者のア
フターデータは、楽音の発音開始後ないし発音中の楽音
の制御用のレスポンスデータとして用いられるものであ
る６本実施例で用いられる各種データは、以下の内容を
なす。

音贋データ二発音開始時または発音中の楽音の音量を制
御するデータ。

ビブラートデータ： 発音中の楽音の音高に付与するビ ブラートの深さを定めるためのデ ータ、この代わりにピッチベンド データ、すなわち、楽音のピッチ のベンドの程度を定めるデータを 使用してもよい。

ポルタメントスピードデータ： 楽音に付与するポルタメントの速 度を定めるデータ、なお、ボルタ メントとは、開始ピッチより目的 ピッチへのピッチ（音高）の、な めらかな経時変化を指す０本例で はグリッサンド（開始ピッチより 目的ピッチへのピッチの、段階的 な経時変化を指す。）を含めた意 味で使用する。

く作　用〉 以下、上記実施例の動作を第２図、第３図を参照して説
明する。

第２図はマイクロコンピュータのフローチャートであり
１　メインクローで音高指定用キー群（ＫＥＹ　　ＳＷ
）の読み取りが行なわれ（Ａ１）、ＡＤデータ（プレス
センサーからの息の強さを示すデジタルデータ）の読み
取りサイクルごとに、くタイマーインタラブド〉のフロ
ー（Ｂｌ〜Ｂ２４）に入り、処理を行う。

第３図は、ＡＤの読み取りサイクル（横軸）に対するＡ
Ｄデータ（縦軸）を例示しである。つまり、時間に対す
る息の強さの変化である。説明の便宜上、息の強さを様
々に変化させて示しである０本発明はこの息の強さをモ
ニターすることにより１発音処理１発音終了処理（キー
オフ処理）、イニシャルデータ（音量、音色などの制御
に用いられる）、アフターデータ（音量データ、ビブラ
ートデータ、ピッチベンドデータ等々の制御に用いられ
る）の生成を行う、さらに本実施例では音高を指定する
ためのキースイッチが変化した場合、息のレベルの経時
的変化率（レート）に従ってポルタメントのスピードも
変えている。

なお１図では、ＡＤデータを８ビツト構成としである。

まず、発音の開始の決定とイニシャルデータの生成につ
いて述べると、ＡＤデータが所定の設定値、すなわち、
下限レベルないしオンスレッシュホールドレベル（本例
では１０）を超えた場合を発音の開始とみなし、超えた
ときのＡＤサンプルＮとその前後のサンプルＮ−１、Ｎ
＋１の３つのサンプルを使って、その変化率ないし差分
を求め、それをレスポンスデータ、すなわち、イニシャ
ルデータとしている（第３図、■、０参隔）。

第２図のフローに沿って述べると、サンプルＮ−１のサ
イクルではＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４のＮＯを通ってフロ
ーを技ける。サンプルＮのサイクルではＡＤデータのオ
ンレベルが検出され（第３図の■）、Ｂ５で発音時期処
理（発音時期フラグのセットとの差りの演算）が行なわ
れる。そして、サンプルＮ＋１のサイクルに入ると、Ｂ
３のところで発音待機が確認され、第３図に示すｌ／２
（Ａ　＋　Ｄ）の演算、すなわち前回のサンプルＮと今
回のサンプルＮ＋１との差Ａを求め、これを、先の差り
と加えて平均をとることにより、イニシャルデータを生
成しくＢ６）、音源４に転送しく８７）、現在のＫＥＹ
　　ＳＷ２のデータ（音高データ）に従って発音処理を
実行する（Ｂ７）。

音源４側では、吹奏者により押されたＫＥＹＳＷ２に対
応する音高データ、吹奏者の吹きはじめにおける吹き方
に対応するイニシャルデータに従って、発生されるべき
楽音にピー７チ、音量、音色を付して楽音信号を作成す
る。

サンプル（Ｎ＋２）以降のＡＤデータはアフターデータ
の生成のために、順次、サンプルされる（吹奏中）、各
サンプルの値は、音量データなどに変換される。音量デ
ータの範囲はＡＤデータ１１０を中心として（第３図の
■参照）、＋１００、−９９のトータル２００段階に分
けである（第３図の［相］、０．＠参ｒ！Ａ）　。

音高データのみが生成、送出されるサイクルでは、第２
図において、Ｂ１、Ｂ２．Ｂ９．Ｂ１２、Ｂ１３．Ｂ１
４を通る。なお、ＡＤデータに変化のないときは音源４
に対してはノーオペレージ璽ンとなる（Ｂ９→ＢＩＯで
Ｎｏ）。

吹奏中において、ビブラートデータ（またはベンドデー
タ）を生成する場合は、次のいずれかの事象に対して行
なわれる。第１は、ＡＤデータ、すなわち息の強さが一
定でその状態が所定時間以上続いた場合（第３図の■、
■）、第２は、ＡＤデータが所定のビブラートオンレベ
ルを超えた場合である（第３図の■）。

第１の場合、ビブラート（ピッチベンド）の変調深さは
、一定レベルの持続時間に応じて深くなる。

一方、第２の場合はそのときの息の強さの変化率（レー
ト）に従って、ビブラート（ピッチベンド）の深さが制
御される（第３図の■）、さらに、ＡＤデータの大きさ
によって重み付けを行うことができる（第３図の■）、
つまり、息の強さが強いほど、また息の強さを上げてい
くほど深いビブラート（ピッチベンド）がかかる。

第１の場合に相当するＡＤデータ読み取りサイクルでは
、第２図において、Ｂ１、Ｂ２．Ｂ９を経て、ＢＩＯへ
進み、ここでビブラート（ベンド）オンタイムになって
いることが確認されＢｌｌでビブラート（ベンド）デー
タの生成、生成されたビブラート（ベンド）データの音
源４への送出となる。

一方、第２の場合に相当するＡＤデータ読み取りサイク
ルでは、第２図において、Ｂ１．Ｂ２、Ｂ９、Ｂ１２を
経てＢ１３に進みここでビブラート（ベンド）オンレベ
ルを超えていることが確認され、Ｂ１５で音量データと
ともにビブラート（ベンド）データの生成、これらデー
タの音源４への転送となる。

吹奏中において３ポルタメントのプロセスは次の事象に
対して発生する。すなわち、音高指定用キースイッチ（
ＫＥＹ　　５Ｗ２）に変化があったときである（第３図
の■参照）、そしてそのときの息の強さ（ＡＤデータ）
の変化率に従ってポルタメントのスピード（いいかえれ
ば、変化前のキーの音高から変化後のキーの音高に到達
するまでの時間）が設定される（第３図の■参照）。

第２図に則して述べると、ＫＥＹ　　ＳＷ２に変化があ
ると、メインフローのＡ１を介して、ＡＤデータ％Ｐ１
−ｙローのＢ１６においてこれが確認され、ポルタメン
トスイープオンが実行され（Ｂ１７）、ＡＤデータの変
化率からポルタメントスピードないしタイムがセットさ
れ（８１８、変化後のキーコードを音源４（あるいはマ
イクロコンピュータ３内のポルタメント処理モジュール
）に送る（Ｂ１９）。

以降、ポルタメント処理モジュールにおいてポルタメン
トデータ（ピッチ）が更新されてゆき、ピッチが目的の
ピッチ（変更後のキーコードの示すピッチ）を超えたと
きに、Ｂ２０より、Ｂ２１へ進み、ポルタメントスイー
プをオフにする。

最後に、発音の終了の決定について述べる。

ＡＤデータが所定の設定イヌ、すなわち、下限レベルな
いしキーオフスレッシュホールドレベル（第３図では１
０）より低くなり、これがある時間ないし回数以上（第
３図では３回）続いた場合にキーオフすなわち吹奏終了
とみなしている（第３図のＯ参照）、ある時間ないし回
数以上続いた場合に、はじめて、キーオフ、すなわち、
吹奏終了とみなしているのは、吹奏中、息の強さを弱く
したため、瞬間的に、ＡＤデータのレベルがキーオフの
スレッシュホールドレベルより低下することが考えられ
るため、それによって発音終了処理が直ちに実行されな
いようにするためである。

瞬間的なレベル低下の場合にすぎないときにハ、ｆｆ１
２図において、Ｂ１２のところでＡＤレベルがキーオフ
レベルに達していることが検知されるが、Ｂ２２のとこ
ろで、キーオフでないと判断されるため、吹奏中のフロ
ーの８１３へ戻る。

一方、吹奏をやめたときは（息つぎのため）、Ｂ２２で
ＹＥＳとなり、ボルタメントスピープオフトな！Ｊ（Ｂ
２３）、キーオフ（発音終了）の処理が実行される（Ｂ
２４）。

く変形例〉 この発明は上記実施例に限定されず、種々の変形、変更
が可崗である。

例えばアフターデータのなかに、その他の変調パラメー
タを加えてもよい０例えば、楽音に振幅変３１（例えば
、トレモロ効果）をかけるのに用いるパラメータ、ある
いは楽音に位相変調（例えばコーラス効果、フェイジン
グ効果）をかけるのに用いるパラメータ、あるいは、上
記した以外の周波数変調をかけるのに用いるパラメータ
を１代替として、もしくは併用のパラメータとして加え
ることができる。

また、種々の変調パラメータの選択を行う選択スイッチ
を設けてもよい９例えば、ポルタメントキーを設け、ポ
ルタメントキーによりポルタメントモードが選択されて
いる下で、上述した事象（音高キーの変化）が発生した
ときにポルタメントスイープをかけるようにする。

また、センサーに関していえば、上述した呼気の検出の
代わりに、あるいは併用として、′吸気の検出を行うも
のでもよく、さらには、吹子またはふいごのような空気
流発生源を手または足等で操作して、空気流を押し出し
、この空気流をセンサーで検出するようにしてもよい。

また、音高のキースイッチ群は必ずしもなくてもよい０
例えば、メロディ情報（音高データの系列）をメモリに
セットしておき、センサーを介して吹奏入力を与えるこ
とによって、発音開始時にメモリより音高データを取り
出して演奏処理を行うようにしてもよい、この場合、第
２図のメインフローは不要であり、ＡＤデータの処理フ
ロー中、例えばＢ８のところでメモリからの次の音高デ
ータを読み出す、あるいは、／＼−モニカ形式として、
プレスセンサーが、音高キーを兼ねるようにしてもよい
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、音高指定
手段による音高指定操作に変化があった場合、変化前に
指定されていた開始音高から、変化後に指定された目的
音高へ音高が変更される速度を、空気流検出手段により
検出された検出信号の出力値の変化状態に応じて行うよ
うに制御手段により制御するように構成したので、開始
音高から目的音高への音高変更の速度を、演奏者のプレ
ス操作などの仕方に対応させて、任意に変化させながら
演奏することができ、したがって、表現力の豊かな楽音
演奏を行うことができる。

３・・・・・・マイクロコンピュータ。

カシオ計算機株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気流体の状態を順次検出し、それに対応する検
   出信号を順次出力する空気流検出手段と、この空気流検
   出手段から順次出力された前記検出信号に基づいて楽音
   の発生を指示する楽音発生指示手段と、 発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、 この音高指定手段による音高指定操作に変化があった場
   合、変化前に指定されていた開始音高から、変化後に指
   定された目的音高へ音高が変更される速度を、前記空気
   流検出手段により検出された検出信号の出力値の変化状
   態に応じて行うように制御する制御手段と、を備えてい
   ることを特徴とする空気流応答型電子楽器。
2. （２）前記制御手段は、前記開始音高から前記目的音高
   へなめらかにまたは段階的に音高を変更させる速度を、
   前記検出信号の出力値の経時的変化状態に応じて行うよ
   うに制御する特許請求の範囲第１項記載の空気流応答型
   電子楽器。
3. （３）前記空気流検出手段は、空気流体の状態を検出し
   、これに対応するアナログ電気信号を順次出力する流体
   検出センサ手段と、この流体検出センサ手段から順次出
   力されたアナログ電気信号を、順次、対応するダジタル
   信号に変換し、前記検出信号として出力するアナログ／
   デジタル変換手段とからなる特許請求の範囲第１項記載
   の空気流応答型電子楽器。
4. （４）前記空気流検出手段は、空気流体の流体圧を検出
   する流体圧検出手段からなる特許請求の範囲第１項記載
   の空気流応答型電子楽器。