JPH0497298A

JPH0497298A - 楽音形成装置

Info

Publication number: JPH0497298A
Application number: JP2212720A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamauchi; 明山内; Masahiro Shimizu; 正宏清水
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-30
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JP2969861B2

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】（ａ）産業上の利用分野この発明は、弦楽器に類似した発音形式を備えた電子楽
器に関する。

し）従来の技術電子楽器は、演奏装置、音源装置を備えている。演奏装
置の演奏によって発生した演奏情報が音源装置に入力さ
れる。音源装置は、入力された演奏情報に基づいて発生
する楽音の音高や音色を制御する。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題しかし、従来の電子楽器に備えられている演奏装置のほ
とんどはキーボードであり、このキーボードの操作によ
って発生する演奏情報は、やはり鍵盤楽器の演奏状態を
表現するのに適したものであった。したがって、音源装
置もこのような演奏情報に基づいて楽音波形信号を形成
できるように構成されていた。

このため、演奏装置は、弦楽器等地の種類の楽器の演奏
状態を適切に表現できず、音源装置も弦楽器等の楽音波
形信号を適切に形成できない欠点があった。

この発明は、発音弦を指定するようにして、弦楽器の発
音形式を模した電子楽器を提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段この出願の請求項１の発明は、それぞれ異なる音色の楽
音波形信号を形成する複数の弦発音手段と、演奏情報を
発生する演奏情報発生手段と、前記演奏情報発生手段が
演奏情報を発生したとき、この演奏情報の楽音波形信号
を形成する弦発音手段をそれまでの弦発音手段の割り当
て状態に基づいて決定する割当手段と、を設けたことを
特徴とする。

この出願の請求項２の発明は、それぞれ異なる音色の楽
音波形信号を形成しポジションで音高が指定される複数
の弦発音手段と、音高を含む演奏情報を発生する演奏情
報発生手段と、前記演奏情報発生手段が演奏情報を発生
したときこの演奏情報の弦発音手段およびポジションを
直前の楽音波形信号の弦発音手段およびポジションに基
づいて決定する割当手段と、を設けたことを特徴とする
この出願の請求項３の発明は、前記割当手段によって割
り当てられた弦発音手段がそのとき楽音波形信号を形成
中であるとき、前記形成中の楽音波形信号のポジション
から前記新たな楽音波形信号のポジションまでボルタメ
ント的に音高を移行させることを特徴とする。

この出願の請求項４の発明は、前記割当手段によって割
り当てられた弦発音手段が、直前の楽音波形信号の弦発
音手段と異なるとき、前記直前の楽音波形信号を除々に
減衰させる手段を備えたことを特徴とする。

この出願の請求項５の発明は、前記割当手段によ・って
割り当てられた弦発音手段およびポジションを表示する
手段を備えたことを特徴とする。

（ｅ）発明の作用この発明の電子楽器は、それぞれ異なる音色を有する複
数の弦発音手段を備えており、演奏情報発生手段が発生
する演奏情報に基づいて楽音波形信号を形成する。演奏
情報発生手段が演奏情報を発注したとき、この演奏情報
に基づく楽音波形信号の形成をどの弦発音手段に割り当
てるかを過去の発音割当状態に基づいて決定するように
した（割当手段）。これにより、楽音のスムーズな移行
を可能にした。

請求項２の電子楽器では、各弦発音手段において音高は
ポジションによって決定され、割当手段は直前の楽音波
形信号の弦発音手段とポジションに基づいて新たな弦発
音手段とポジションを決定するようにした。これにより
、楽音の移行を実際の弦楽器と同様にすることができる
。

請求項３の電子楽器では、同一の弦発音手段で継続して
異なる音高の楽音波形信号が形成されるときには、ポジ
ションをボルタメント的に移行させるようにした。ボル
タメントとは、■の音高から他の音高へ連続的に音高を
移行させる手法をいう。これにより、弦楽器の奏法を模
倣することができる。

請求項４の電子楽器では、連続する発音が異なる弦発音
手段で行われる場合には、先の楽音波形信号の消音（減
衰）を除々に行うようにした。これにより、弦楽器の移
住の残響を模倣することができる。

請求項５の電子楽器では、割り当てられた弦発音手段と
ポジションとを表示するようにした。これによって、そ
のときの演奏状態を把握しやすくした。

（［）実施例第１図はこの発明の実施例である電子楽器のブロック図
である。この電子楽器は、チェロ、ヴァイオリン等の振
張楽器を模した演奏が可能なものである。演奏装置とし
てキーボード２６およびジョイスティ・ツク２７を備え
ている。キーホード２６は発音する楽音の音高や発音／
消音の制御を行う。ジョイスティック２７は、振張楽器
の弓に類似した操作を行うことによって音色を制御する
。

また、トーンジェネレータ２９は、４弦構成の振張楽器
の発音形式を模した構成になっており、演奏者が音高を
指定するとどの弦で発音するか（どの弦の音色で発音す
るか）をＣＰＵ２０が決定する。ここで、トーンジェネ
レータ２９においては、楽音は、量子化されたジイジタ
ル値である楽音波形信号として形成され、これがアナロ
グ信号に変換されたのちいわゆる楽音となる。

前記ＣＰＵ２０．キーボード２６．ジョイスティック２
７およびトーンジェネレータ２９はハス２１を介して互
いに接続されている。パス２１には、このほかプログラ
ムＲＯＭ２２．データＲ○Ｍ２３．ワークＲＡ）ｖｉ２
４．　タイマ２５およびスイッチ群２Ｂが接続されてい
る。プログラムＲ○Ｍ２２には第９図〜第２１図のフロ
ーチャートに示すようなプログラムが記憶されており、
データＲＯＭ２３には音色データや運指データテーブル
（第７図参照）等が記憶されている。ワークＲＡＭ２４
には種々のレジスタ（第８図参照）が設定される。タイ
マ２５は所定時間（約１０ｍ５）毎にＣＰＵ２０に対し
て割り込みを掛けるタイマである。ＣＰＵ２０はこの割
り込みによってタイマ割り込み動作を実行する。スイッ
チ群２８には音色スイッチが含まれる。トーンジェネレ
ータ２９は第２図〜第４図において説明するように、振
張楽器の発音方式を模した音源装置であり、運弓速度運
弓圧力１弦の長さ、フィルタ係数等をパラメータとして
与えることにより、所定の楽音波形信号を形成する。こ
のトーンジェネレータ２９にはサウンドシステム３０が
接続されている。サウンドシステム３０はトーンジェネ
レータ２９から入力された楽音信号を増幅してスピーカ
等から出力する。

第２図〜第４図は前記トーンジェネレータ２９の構成図
である。第２図は全体の構成を示し、第３図（Ａ）、（
Ｂ）は非線形回路の構成および非線形テーブル特性を示
し、第４図は線形回路の構成を示している。

このトーンジェネレータ２９は実際の振張楽器の物理的
機構をシミュレートするように構成されている。バイオ
リン等の振張楽器は、弓で弦を擦ることによって弦を振
動させ、この振動が胴等に伝達、共鳴して楽音として発
音されるものである。弓が弦を擦ることによる弦の振動
は線形的な性質なものではないため、弓と弦との相対速
度に基づいて弦に与えられる力を読み出すためのテーブ
ルを用いてシミュレートする。このシミュレーションを
実行するためｋこ非線形回路４１が設けられている。ま
た、弦の振動は線形的な伝達関数でシミュレートするこ
とができる。このシミュレーションを実行するために線
形回路４２か設けられている。バイオリン等の振張楽器
では、−船釣に２弦までの同時演奏（ダブルストップ）
が可能であるため、非線形回路４１は２回路設けられ、
弦の振動特性は各弦毎に異なるため、線形回路４２は各
弦に対応させて４回路設けられている。これら非線形回
路４１．線形回路４２は割当回路４０に接続されている
。ＣＰＵから入力されたパラメータや割当信号は割当回
路４０に入力される。割当回路４０は、割当信号に基づ
き、入力されたパラメータをいずれかの非線形回路４１
または線形回路４２に入力する。非線形回路４１には弓
速、弓圧等のパラメータが入力され、これに基づいて弦
に与えられる振動エネルギを割り出す。線形回路４２に
はポジション等のパラメータが入力されるとともに、非
線形回路４１から振動エネルギが入力され、これらのデ
ータに基づいて楽音波形信号を形成する。

第３図（Ａ）において、非線形回路は非線形テーブル４
５を備えている。この非線形テーブル４５は、弓と弦と
の相対速度を引数として、弦に加えられる摩擦力（振動
エネルギ）を読み出すためのテーブルである。相対速度
と摩擦力の関係は、同図（Ｂ）の曲線で表現されるよう
な特性にシミュレートされる。

同図（Ｂ）において、横軸は運弓速度と弦の振動速度と
の相対速度を表し、緬軸は摩擦力を表している。すなわ
ち、図中の曲線は「相対速度か小さい間は比例的に摩擦
力が増大し、相対速度がある点（最大摩擦力を与える点
）を超えると摩擦力は急激に減少する（グリップを失う
）。さらにそれ以上に相対速度が大きくなると、相対速
度の増大につれて摩擦力が徐々に小さくなってゆく。」
という特性を表現している。この特性は、実際の運弓法
を模したもので、比例的な範囲の速度が通常の奏法時に
用いられ、運弓速度を速くしてグリップの割合が少なく
なってゆくと、実際の振張楽器でもそうであるように、
音が裏返る。故意にその様な奏法を実現したいときには
勿論であるが、木来好ましくない音の裏返りがリアル惑
をもたらすことになる。なお、この図の曲線が原点にお
いて対象になっているのは、ダウンホー（下行弓）とア
ップボー（上行弓）とて、はぼ同一の発音をすることが
できるからである。また、この曲線は弓圧が一定のとき
の相対速度−摩擦力の関係を表したものであり、弓圧が
変化した場合には、この曲線は継軸方向（および横軸方
向）に伸縮する。

伸縮後の曲線の形状は、相似的であってもよ（非相似的
であってもよい。

この非線形テーブル４５の入力側には、加算器４６−除
算器４７が接続され、出力側には乗算器４８−アンプ４
９が接続されている。

前記加算器４６にはＣＰＵ２０から入力される速度信号
■と線形回路４２からフィードバックされる振動データ
が入力される。これらを加算したデータは、除算器４７
において、ＣＰＵ２０から入力される弓圧データＦて除
されて非線形テーブル４５に入力される。非線形テーブ
ル４５から出力された摩擦力データは、乗算器４８にお
いて弓圧データＦと乗算され、アンプ４９を介して割当
回路４０（線形回路４２）に出力される。このアンプ４
９の出力には摩擦特性コントロール信号が入力される。

摩擦特性コントロール信号は、摩擦係数をコントロール
するようなもので、弓と弦との食いつき具合を制御する
ようなものである。これによって音のめりはりが制御で
きる。以上の回路構成により、弓速や弓圧による振動エ
ネルギの増減をシミュートすることができる。

第４図において、非線型回路４１が出力した摩擦力デー
タは、アンプ５０および加算器５１，５５を介してフィ
ルタ５２−アンプ５３−デイレイ５４（第１線形処理部
）およびフィルタ５６−アンプ５７−デイレイ５８（第
２線形処理部）へ伝達される。第１線形処理部は弦の振
動のナツト側への伝達・共鳴特性をモデル化した回路で
あり、第２線形処理部は、弦の振動のブリッジ側への伝
達・共鳴特性をモデル化した回路である。フィルタ５２
．５６．アンプ５３．５７およびデイレイ５４．５８に
は弓位置やポジション等のパラメータが入力され、この
パラメータに基づいて透過特性、ゲインおよび遅延時間
等を調整する。また、弦の一方（ブリッジ側またはナツ
ト側）の伝達・共鳴は更に他方に伝達するため、第１線
形処理部（デイレイ５４）の出力は加算器５５に入力さ
れて第２線形処理部に受は渡され、第２線形処理部（デ
イレイ５８）の出力は加算器５１に入力されて第１線形
処理部に受は渡される。さらに、弦の振動は弦と弓との
摩擦特性（相対速度の変化）に寄与するため、第１線形
処理部、第２線形処理部の出力は加算器５９で加算され
て非線形回路４１にフィードバックされる。フィルタ５
６を通過した信号が楽器の胴で共鳴した楽音であるとし
て外部に取り出される。

なお、２個の非線型回路４１はチャンネル番号ｉ　＝　
Ｏ／　１で識別され、４個の線型回路４２はストリング
番号Ｓ＝１〜４で識別される。

第５図、第６図は前記ジョイスティック２７を説明する
図である。このジョイスティック２７はこの電子楽器に
おいて、擦弦楽器の弓のような機能を持っている。ジョ
イスティック本体からはスティック４が突圧している。

このスティックの先端にはグリ・ノブ５が形成されてい
る。演奏者はこのグリ・ノブ５を握って（第６図（Ｂ）
参照）、スティック４を前後左右に揺動させ、スティッ
ク４廻りに回転させ、さらに、グリップ５の把持力を変
化させて操作する。前後左右の揺動が運弓（ボーイング
）相当し、グリップ５の把持力が弓圧に相当し、スティ
ックの回転角が弓のナツト側および駒側の弦長の比（弦
上の弓の接触点）に相当する。

スティック４は支点法６に固定された回転センサ１３の
回転軸として形成されている。支点法６はフレーム１１
および脚１２によって任意方向に揺動自在に支持されて
いる。すなわち、支点法６は、支点１１ａにより、フレ
ーム１１に対してＹ軸（第５図（Ｂ）の座標軸参照）廻
りに揺動自在に支持され、フレーム１１は、支点１１ｂ
により、脚１２に対してＸ、軸廻りに揺動自在に支持さ
れている。

また、スティック４は、２個のガイド２，３の溝部を貫
挿している。ガイド２，３は前記溝部を有するアーチ型
に形成されており、その両端が回転自在に国体９に支持
されている。ガイド２の両端が支持されている軸はＸ軸
に一致し、ガイド２の溝はＸ軸方向に形成されている。

これにより、スティック４かＸ軸廻りに回転したとき、
溝部の側面に当接してガイド２を追従させるが、スティ
ック４がＹ軸廻りに回転したときは溝部を遊動してガイ
ド２は追従しない。ガイド２の一方の支点には回転セン
サ７が取り付けられており、この回転センサ７がスティ
ック４のＸ軸廻りの回転角度を検出する。同様に、ガイ
ド３の両端が支持されている軸はＹ軸に一致し、その溝
はＹ軸方向に形成されている。これにより、スティック
４がＹ軸廻りに回転したとき、ガイド３はそれに追従す
るが、スティック４がＸ軸廻りに回転したときは溝部を
遊動するため、ガイド３は追従しない。ガイド３の一方
の支点には回転センサ８が取り付けられており、この回
転センサ８がスティック４のＹ軸廻りの回転角度を検出
する。回転センサ７．８１３によってスティック４のＸ
、Ｙ廻りおよびステインク廻りの回転角度を検出するこ
とができる。回転センサは回転ボリューム、ロータリエ
ンコーダ等で構成することができる。

また、グリップ５は第６図（Ａ）に示すように、カバ−
１４内部に圧力センサ１５およびハネ１６を存する構成
になっている。バネ１６は、カバー１４とスティック４
との間にある程度の隙間を持たせるように内側から付勢
している。圧力センサ１５はカバー１４の内側に当接し
ている。演奏者がバネ１６の付勢力に反してカバーを把
持スると隙間が狭められて圧力センサ１５がこれを検出
する。圧力センサ１５は、ひずみゲージ半導体。

圧電素子等で構成することができる。

第７図（Ａ）は前記データＲＯＭ２３に設定される運指
データテーブルを示す図である。このテーブルには、各
キーコード毎に指定可能なストリングＳ、ポジションＰ
の組み合わせが記憶されている。すなわち、トーンジェ
ネレータ２９は４弦の擦弦楽器を模したものであり、キ
ーコードはストリング（弦）Ｓとポジション（押さえる
位置）Ｐとて指定する。ストリングデータ（Ｓ−１〜４
）は前記トーンジェネレータ２９の４個の線型回路４２
の各々に対応している。ところで、各弦は発音可能な音
域が重なっているためｌのキーコードであっても複数種
類のストリング、ポジションの組み合わせが存在する場
合があり、このチーフルにはその全てが記憶されている
。テーブルの構成は各キーコードＫＣＤ毎にそのキーコ
ードの組み合わせ（バリエーション）数Ｎ（ＫＣＤ）、
ストリングデータＳ　（ＫＣＤ、１〜Ｎ）およびポジシ
ョンデータＰ　（ＫＣＤ、１〜Ｎ）で構成されている。

同図（Ｂ）に各ストリングで指定可能なキーコードのテ
ーブルを示す。このテーブルはチエ口を模したテーブル
である。たとえば、第１弦（Ｓ−ｌ）は開放（ポジショ
ンＰ−０）のときキーコード５７（Ａ２）の音高が指定
され、ポジション（弦を抑える位置）の上昇に伴って、
キーコード８０　（Ｇａ４）までの音高を指定すること
ができる。ここで、キーコード８０（Ｇａ４）は、チエ
口において指板のある範囲で発音可能とした場合の音域
である。どのような楽器に類似させるかによっても異な
るが、この実施例では第１弦に対してＧ；４音を上限と
している。従ってこの上限は絶対的なものではなく。■
実施例に過ぎないことを付は加えておく。第■弦（Ｓ＝
２）、第■弦（Ｓ−３）および第■弦（Ｓ＝４）におい
ても同様にキーコード５０〜７３．キーコード４３〜６
６゜キーコード３６〜５９の音高を指定することができ
る。

以上のテーブルから明らかなように、同一のキーコード
を複数の弦で指定することができるが、その何れを使用
するかはＣＰＵ２０が後述の判断動作によって決定する
。

第８図は前記ワークＲＡＭ２４に設定される各種レジス
タを示す図である。各レジスタの機能の説明は後述のフ
ロー升ヤード内ですることとし、ここでは各レジスタの
名称のみを説明する。

ＴＣ：音色番号レジスタＰＲＥＳ　：圧力レジスタＡＮＧＸ：Ｘ角度レジスタＡ　Ｎ　Ｇ　Ｙ　；　Ｙ角度レジスタＲＯＴ　：回転角レジスタＫＣＤ　：キーコードレジスタＫＯＦ：キーオフフラグＴ：タイマレジスタＴＫＣＤｉ：発音中キーコードレジスタＴＳｉ：発音中
ストリングレジスタＴＰｉ：発音中ポジションレジスタＦ　Ｎ　ｉ　ニフィンガリングナンハレジスタＤＭ　Ｉ
　Ｎ　ｉ　：最小難度レジスタＤ：難度バッファｉ：チャンネルポインタｎ：バリエーション数レジスタｊニハリエーションポインタＳ：ストリングレジスタなお、これ以外に、データＲＯＭ　２３にデータとして
、ＴＨＲＬ：Ｌきい値に：移住難度係数ＷＴ；待ち時間ＭＰＤ二最大ポジション差が記憶されている。

第９図〜第２１図はこの発朋の実施例である電子楽器の
動作を示すフローチャートである。

第９図はメインルーチンを示す。この電子楽器の電源が
オンされると、先ずレジスタのリセットなどのイニシャ
ライズ動作を実行しくｎｌ）、こののち、鍵処理ルーチ
ン（ｎ２）、ジョイスティック処理ルーチン（ｎ３）お
よびその他の操作子処理ルーチン（ｎ４）を繰り返し実
行する。鍵処理ルーチンはキーボード２６の操作に対応
して発音／消音等の処理を行う動作であり、ジョイステ
ック処理ルーチンはジョイスティック２７の操作に対応
してトーンジェネレータ２９の非線型回路４１に与える
パラメータを決定する動作である。

また、その他の操作子処理ルーチンには、第１０図の音
色スイッチオンイヘントルーチンを含む。

この動作はこの電子楽器の電源がオフされるまで継続し
て実行される。

第１０図は音色スイッチオンイヘントルーチンである。

音色スイッチがオンされると、オンされたスイッチに対
応する音色番号を音色番号レジスタＴＣにセットする（
ｎ６）。この音色番号に対応する音色データをデータＲ
ＯＭ　２３から読み出し、音色バッファに転送する（ｎ
ｌ）。このデータをトーンジェネレータ２９の非線形回
路４１および線形回路４２にセットする（ｎ８）。

第１１図はジョイスティック処理ルーチンを示している
。ジョイスティックの操作に伴って発生した圧力、Ｘ軸
廻り角度、Ｙ軸廻り角度およびスティックの回転角のデ
ータを読み出し、それぞれ圧力レジスタＰＲＥＳ、Ｘ角
度レジスタＡ　Ｎ　Ｇ　ＸＹ角度レしスタＡ　Ｎ　Ｇ　
Ｙおよび回転角レジスタＲＯＴに記憶する（ｎｉｌ）。

次に圧力レジスタＰＲＥＳの内容がしきい値ＴＨＲＬを
超えているか否かを判断する（ｎ＋１）。圧力レジスタ
ＰＲＥＳの内容がしきい値ＴＨＲＬを超えている場合に
はｎ１３〜ｎ１５の動作を実行する。圧力レジスタＰＲ
ＥＳの内容がしきい値ＴＨＲＬを超えていない場合には
演奏者の実際の操作ではないとして、ｎ＋１から直接リ
ターンする。ｎ＋３ではＸ角度レジスタＡＮＧＸ、Ｙ角
度レジスタＡ　Ｎ　Ｇ　Ｙの変化速度を検出し、弓速と
してトーンジェネレータ２９の非線形処理部４１に送出
する（ｎ１３）。また、圧力レジスタＰＲＥＳの値を弓
圧として非線形処理部４１に送出する（ｎ１４）。さら
に、回転角レジスタＲＯＴに対応する弓位置データを線
形処理部４２に送出する（ｎ＋５）。最後にタイマカウ
ント値ＴにＷＴを設定して（ｎ１６）、ジョイスティッ
ク処理ルーチンを終了する。

従って、ジョイスティックに操作が加えられている限り
、タイマＴのカウントは進まないことになる。

なお、演奏時にはジョイスティック２７は常時操作され
ているため、第１１図の動作は一定時間毎に必ず行われ
るタイマインタラブド動作としてもよい。

第１２図はキーオンイベントルーチンを示す。

この電子楽器では、キーボード２６のキーをオンするこ
とによって音高が指定され、音高が指定されたとき発音
チャンネルの割り当て１発音弦（ストリング）の割り当
て、複数音同時発音の可否判断等が行われる。この判断
は、実際の振張楽器（チエ口等）の演奏状態を模して行
われる。

まず、キーオンされたキーのキーコードをキーコードレ
ジスタＫＣＤにセントする（ｎ２０）。

次にキーオフフラグＫＯＦがセントしているが否かを判
断する（ｎ２１）。このキーオフフラグＫＯＦがセット
されているときには他にオンされているキーがないこと
を意味する。この場合にはキーオフフラグＫＯＦをリセ
ットしくｎ２２）、タイマレジスタＴが０であるか否か
を判断する（ｎ２３）。タイマレジスタＴが０であれば
、直前のキーオフ（消音）から十分時間がたっているた
め「左手はどのポジションにも移動可能である。

」として新規発音ルーチン（ｎ２４〜ｎ２７）に進む。

また、タイマレジスタＴが０てない（１以上）の場合に
は、直前の消音がら十分時間がたっていないため、「左
手が直前のポジションから離れていないため、新たなポ
ジションが直前のポジションによって制約を受ける。」
として継続発音ルーチン（ｎ２８〜ｎ３０）に進む。

新規発音ルーチンでは、ストリング割当ルーチン（ｎ２
４）、ストリング対応運指割当ルーチン（ｎ２５）、チ
ャンネル割当ルーチン（ｎ２６）の動作を実行したのち
、発音中キーコードレジスタＴＫＣＤ　ｉにキーコード
ＫＣＤをセットしてリターンする。以上の動作において
、ストリング割当ルーチンは、第１３図にその詳細を示
すようにその楽音を発音する弦（ストリング二線型回路
４２）を決定する動作である。また、ストリング対応運
指割当ルーチン（ｎ２５）は、第１４図にその詳細を説
明するように、割り当てられたストリンクでそのキーコ
ードを発音するためのポジションを検索する動作である
。また、チャンネル割当ルーチンは第１５図に示すよう
に、トーンジェネレータ２９の２個の非線型回路４１　
（チャンネル０／１）の何れにこの楽音の発音を割り当
てるかを決定する動作である。

一方、継続発音ルーチンにおいては、まず、最適運指前
当ルーチンを実行しく　ｎ　２８　）　、チャンネル割
当ルーチン（ｎ２９）を実行する。こののち、発音中キ
ーコードレジスタＴＫＣＤ　ｉにキーコーＰＫＣＤをセ
ットして（ｎ３０）動作を終える。最適運指割当ルーチ
ンは第１６図に示すように直前の運指状態から最も容易
にこの音高を指定する運指（ストリングＳ、ポジション
Ｐ）を決定する動作である。

一方、ｎ２１において、キーオフフラグＫＯＦがリセッ
トしていた場合には、非線型回路４１のうちオン（発音
）しているチャンネルが幾つあるか（１個／２個）を判
断する（ｎ３１）。オンしているチャンネル数が１の場
合にはｎ３２に進む。オンしているチャンネル数が２の
場合にはｎ３８〜ｎ４３の動作を実行する。

オンしているチャンネル数が１で動作がｎ３２に進んだ
場合には、同時発音可能判別ルーチン（ｎ３２）を実行
する。ここで、同時発音可能判別ルーチンとは第１７図
にそのフローチャートを示すように、「左手が発音中の
楽音ポジションを動かさないで、新たなポジションを押
さえられるか否か」すなわち、現在発音中の楽音を消音
することなく新たに指定された楽音を発音することがで
きるか否かを判別するルーチンであり、同時発音が可能
な場合には新たな楽音のストリングナンバＳ　ポジショ
ンナンバＰを割り出す動作も行うものである。同時発音
が可能な場合にはｎ３３の判断でｎ３４〜ｎ３７の動作
を実行する。ｒｒ　３４ではチャンネルポインタｌを反
転（０／１）する。

発音中ストリングレジスタＴＳ　ｉ、発音中ポジション
レジスタＴＰｉに、運指データテーブルから割り出され
たストリングナンバＳ　（ＫＣＤ、ＦＮｉ）、ポジショ
ンＰ　（ＫＣＤ、　　Ｆ　Ｎ　ｉ　）を記憶する（ｎ３
５）。非線型回路４１のチャンネル１に上記データを送
信して楽音の発音を開始させる（ｎ３６）。発音中キー
コードレジスタＴＫＣＤ　ｉにこのキーコードＫＣＤを
記憶して（ｎ３７）動作を終える。一方、同時発音可能
判別ルーチン（ｎ３２）で同時発音が不可能であると判
定された場合には、ｒｒ　３３の判断て継続発音ルーチ
ン（ｎ２８〜ｒ１３０　）を実行する。すなわち、それ
まで発音されていた楽音を消去して新たに指定された楽
音を発音する動作を行う。

また、ｎ３１てオンしているチャンネル数が２個であっ
たときには、チャンネル０．チャンネル１のそれぞれに
ついて同時発音可能判別ルーチンを実行する（ｎ３８〜
ｎ４１）。この動作の結果を参考にして選択実行ルーチ
ン（第１８図参照：ｎ４２）を実行し、発音中キーコー
トレジスタＴＫＣＤ　ｉにキーコードＫＣＤを記憶して
（ｎ４３）動作を終える。選択実行ルーチンとは、新た
な楽音を発音する際に、既に発音されている２音のどち
らを消音するか、または、両方を消音するかを決定する
動作である。

第１３図はストリング割当ルーチンである。この動作は
それまで発音されている楽音がなく新規に楽音か発音さ
れるときにその発音を担当するストリング（線型回路４
２）を割り当てるときに実行される動作であり、各スト
リングの標準的な音域を割り当てる。先ず、指定された
キーコードＫＣＤを判断する（ｎ４６）。指定されたキ
ーコードの範囲に対応して適当なストリング番号をスト
リングナンバレジスタＳにセットする（ｎ４７）。すな
わち、キーコードが３６〜４３（Ｃ１〜Ｇ１）であった
場合にはストリングナンバレジスタＳに４をセントし、
キーコードＫＣＤが４４〜５０（Ｃ；ｉｌ〜Ｄ２）てあ
った場合にはストリングナンバレジスタＳに３をセット
し、キーコードＫＣＤが５１〜５７（Ｄ：；２〜Ａ２）
であった場合にはストリングナンバレジスタＳに２をセ
ントする。さらにこれ以上のキーコードであった場合に
は発音可能な範囲のキーコード５８〜８０（Ａ：ｆ：２
〜Ｇ＃４）であることを条件としてストリングナンバレ
ジスタＳに１をセットする。第１３図ではＣ以外の開放
弦はなるべく使わないで、より低いポジションを採用す
るアルゴリズムになっているが、開放弦も使う方法とか
、より高いポジションを使う方法などもある。これらを
ス仁ンチて選択てきる構成にするとよい。

第１４図はストリング対応運指割当ルーチンを示す。こ
の動作はストリング割当ルーチンによってストリングか
割り当てられたとき、そのストリングＳてキーコードＫ
ＣＤに対応するポジションＰを割り出す動作である。こ
の処理は運指データテーブルを検索することによって行
われる。先ず、運指データテーブルにおけるキーコート
Ｋ　ＣＤのバリエーション数Ｎ（ＫＣＤ）をバリエーシ
ョン数レジスタｎにセントする（ｎ５０）。バリエーシ
ョンポインタｊに１をセントしＳ　（ＫＣＤ。

ｊ）の内容がストリング割当ルーチンで割り当てられた
ストリング番号Ｓと一致するか否かを判断する（ｎ５２
）。一致すればそのバリエーションポインタｊの値をも
ってリターンする。一致しない場合にはバリエーション
ポインタｊがハリエージョン数ｎ以上になるまで同様の
動作を繰り返し実行する（ｎ５３．ｎ５４）。バリエー
ションポインタｊがｎの値以上になっても一致するスト
リング番号が発見されない場合にはｎ５５でエラー処理
を行ってリターンする。

第１５図はチャンネル割当ルーチンを示す。この動作は
そのとき発音中のチャンネルに新たなデータを送信する
ための動作である。そのチャンネルの発音中ストリング
レジスタＴＳｉの内容が新たに発音する楽音のストリン
グＳ　（ＫＣＤ、ｊ）と一致するか否かを判断する（ｎ
６０）。一致する場合には新たなポジションＰ　（ＫＣ
Ｄ、ｊ）を発音中ポジションレジスタＴＰｉにセットす
る（ｎ６１）。この発音中ポジションレジスタＴＰｉの
内容を発音チャンネルｉに送出し、発音を継続させたま
まポジションを変化させる（ｎ６２）。

この場合において、ポジションの移動にある程度時間を
掛けてポルタメントのような効果をだすようにしてもよ
い。

一方、指定されたストリングＳ　（ＫＣＤ、ｊ）が発音
中ストリングレジスタＴＳｉの内容と異なる場合には、
チャンネルｉの出力を減衰させるように指示する（ｎ６
３）。チャンネルポインタｉを反転しくｎ６４）、新た
に発音するストリングナンバ５（ＫＣＤ、ｊ）、ポジシ
ョンＰ　（ＫＣＤｊ）を発音中ストリンクレジスタＴＳ
　ｉ、発音中ボシンヨンレジスタＴＰｉにセットする。

新たに指定されたチャンネルｉにこれらのデータを送信
して発音を開始させる（ｎ６６）。以上の動作により、
第２２図に示すように、同−弦での音の切り換え（ノー
トチェンジ）は、前音が残らないように速やかに行われ
（同図（Ａ））、移住によるノートチェンジは消去され
る音と発音される音とかオーバーシップするように行わ
れる（同図（Ｂ））。

第１６図は最適運指割当ルーチンを示すフローチャート
である。この動作は、継続発音時（音の切り換わり時）
に、新たに発音される楽音がどのストリング、ポジショ
ンで発音されるのが最も自然であるかを判定する動作で
ある。

先ず、運指データテーブルから新たなキーコードに対応
する運指のバリエーション数Ｎ　（ＫＣＤ）を読み出し
てバリエーション数レジスタｎに代入する（ｎ７０）。

フィンガリングナンバレジスタＦ　Ｎ　ｉに０をセット
し、最小難度レジスタＤ　ＭＩ　Ｎ　ｉにそのレジスタ
の最大値（ＦＦ、）をセント（１１７１）したのち、バ
リエーションポインタｊに１をセットする（ｎ７２）。

つぎに、現在発音中または直前に発音していた楽音のス
トリングポジションから新たな楽音のストリング、ポジ
ション−・移行するための困難度を算出する（ｎ７３）
。新たな楽音のストリング、ポジションはバリエーショ
ンポインタｊて指定されるものを用いる。すなわち、Ｄ−（Ｐ（ＫＣＤ、ｊ）　　ＴＰｉ）”＋　ｋ　Ｘ　（
Ｓ　（Ｋ　ＣＤ　、　ｊ　）　　Ｔ　Ｓ　ｉ　）　２の
式によって困難度が算出される。ここで、Ｄは難度バッ
ファであり、ｋはポジションを１個上下することに比し
て１ストリングの移住が困難である度合いを加味する定
数であり、ｋ＞１である。算出ののち難度ハンファＤの
内容と最小難度レジスタＤ　Ｍ　Ｉ　Ｎ　ｉの内容との
大小を比較する（ｎ７４）。難度ハンファＤの内容のほ
うが小さければ、この難度ハンファＤの内容を最小難度
レジスタＤ　Ｍ　Ｉ　Ｎ　ｉに代入し、そのときのバリ
エーションポインタＪの値をフィンガリングナンバレジ
スタＦ　Ｎｉにセントする（ｎ７５）。バリエーション
ポインタｊに１を加算しく　ｒｘ　７７．　）　、その
内容がバリエーション数レジスタｎの以上になるまで上
記動作を繰り返す（ｎ７６）。（ｒｉ７６、ｎ７７）。

バリエーションポインタｊがバリエーション数レジスタ
ｎ以上になったとき、バリエーションポインタＪにフィ
ンガリングナンバレジスタＦＮｉの内容を、再びセット
して（ｎ７８）リターンする。すなわち、この動作によ
って最小難度（Ｄ　Ｍ’　Ｉ　Ｎ　ｉ　）のバリエーシ
ョン番号が、バリエーションポインタｊにセットされた
ことになる。

第１７図は同時発音可能判別ルーチンを示している。こ
の動作は、すでに発音されている楽音と新たに発音され
る楽音とを「左手で同時に押さえられ、同時に弓で弾く
ことができるか」すなわち２音のストリングが隣り合っ
ており、ポジションの差が小さい（最大ポジション差Ｍ
　Ｐ　Ｄ未満）であるか否かを判定するルーチンである
。

先ず、新たに指定された楽音のハリエーンヨン数Ｎ　（
ＫＣＤ）をバリエーション数レジスタｎにセットしくｎ
８０）、バリエーションポインタｊに１をセントする（
ｎ８Ｌ）。バリエーションポインタＪて指定されるスト
リングＳ　（ＫＣＤ、ｊ）が先に発音されている楽音の
ストリングＴＳｉに隣合ったストリングであるか否か（
ｎ８２）、すなわち、Ｓ　（ＫＣＤ、ｊ）　−ＴＳ　ｉ±１および、バリエーションポインタｊて指定されるポジシ
ョンＰ　（ＫＣＤ、Ｎと現在発音中のポジションＴＰｉ
との差が最大ポジション差Ｍ　Ｐ　Ｄ以内であるか（ｒ
＋８３）、すなわち、Ｐ　（ＫＣＤ、ｊ）　−ＴＰ　ｉ
＜ＭＰＤの成否を判断する。これらの要件が満たされた
場合には他方のチャンネルｉのフィンガリングナンバレ
ジスタＦ　Ｎ　ｉにこのバリエーションポインタｊな内
容をセント・しくｎ８４）、同時発音難度ＦＤｉを算出
して（ｎ８５）リターンする。

同時発音難度ＦＤｉは、継続発音時のストリング、ポジ
ション移行難度りと同様に、ＦＤｉ−（Ｐ（ＫＣＤ、ｊ）−ＴＰｉ）２工ｋＸ　（Ｓ
（ＫＣＤ、ｊ）　　ＴＳｉｉ　２て算出される。

一方、ｎ８２．ｎ８３の条件が一方でも満たされない場
合には、バリエーションポインタｊに１を加算して同様
の動作を繰り返す（ｎ８６．ｎ３７）。全てのバリエー
ションについて上記動作を行っても同時発音可能な（ｎ
８２．ｎ８３の条件ヲ満たす）バリエーションがない場
合にはフィンガリングナンバレジスタＦ　Ｎ　ｉに無し
を意味する０をセットして（ｎ８８）リターンする。

第１８図は選択実行ルーチンである。この動作はすでに
２音が発音しているとき新たな発音指示が行われたとき
、発音中の２音のうち何れの１音または２音両方を消音
するかを決定する動作である。この動作はキーオンイベ
ントルーチン（第１２図）のｒ１４２で実行されるが、
この動作に先立ってＯ，Ｌの各々の発音チャンふルにつ
いて同時発音可能判別ルーチン（第１７図）が実行され
ている。ｎ９０て各チャンネル（０，１）についてのフ
ィンガリングナンバレジスタＦ　Ｎ　ｉの内容を判断す
る。Ｆ　Ｎｏ　、　　Ｆ　Ｎ＋がともにＯてあれば発音
中の何れの楽音とも同時発音が不可能であるため、発音
数移行ルーチン（ｒｒ９１）を実行する。

一方、Ｆ　Ｎａ　、　　Ｆ　Ｎ＋のうち一方が０てなく
他方がＯの場合にはＯでない方のチャンネルをチャンネ
ルポインタｉにセントして（ｎ９２．ｎ９３）ｎ９７に
進む。またＦＮｏ、ＦＮ＋がともに０でない場合には同
時発音難度レジスタＦＤ、、ＦＤ１を比較しくｎ９４）
、その値の小さい方をチャンネルポインタｉにセットす
る（ｎ９５．ｎ９６）。こののちｎ９７に進む。ｎ９７
ではフィンガリングナンバレジスタＦＮｉで指定される
ストリングＳ　（ＫＣＤ、ＦＮｉ）およびポジションＰ
（ＫＣＤ、ＦＮｉ）を発音中ストリングレジスタＴＳｉ
２発音中ポジションレジスタＴＰｉにセットする。これ
らのデータをトーンジェレータ２９の非線型回路４１の
チャンネルｉおよび線型回路４２のストリングＳに送信
してそのチャンネルの発音内容を変更する（ｎ９８）。

第１９図は発音移行ルーチンを示している。この動作は
２音同時発音からｉ音発音へ移行する際に実行される動
作である。

ます、新たな楽音を発音するストリング５（ＫｃＤ、ｊ
）が現在発音している２音のストリングＴ　Ｓ　ｏ　　
Ｔ　Ｓ　＋　と一致するか否かを判断する（１〕１００
）。すなわち、２チヤンネルの非線型回路に割り当てら
れているストリング（線型回路）と一致するか否かを判
断する。一致するチャンネルがある場合にはそのチャン
ネルの発音を継続する。すなわち、チャンネルポインタ
ｉにそのチャンネル番号０／ｌをセットしくｎ１ｏ１．
ｎ１０２）、他方のチャンネル（ストリング番号が一致
しなかったチャンネル）に対して出力を減衰するよう指
示する（ｎ１０３）。発音を継続するチャンネルの発音
中ポジションレジスタＦｌ−ｐ　ｉにＰ（ＫＥＤ、ｊ）
をセットしくｎ１０４）、これらのデータをトーンジェ
ネレータのチャンネルｉに送出して音高を変更する（ｎ
１０５）。

一方、ｎ１００の判断て新たな楽音を発音するストリン
グが０．１チヤンネルの何れとも異なっていた場合には
、チャンネル０．チャンネル１のそれぞれについて最適
運指割当ルーチンを実行する（ｎ　Ｌ　Ｏ６〜ｎ１０９
）。この動作によって得られた両チャンネルについての
最小難度ＤＭＩＮｏ　ＤＭＩＮｌを比較する（ｎｌｌｏ
）、新たな楽音は難度が小さい方のチャンネルで発音す
るのが適当であるため、最小難度の小さいほうのチャン
ネル番号をチャンネルポインタｉにセットしくｎ１ｌＬ
、ｎｌ１３）、そのチャンネルで最小難度の運指バリエ
ーションであるフィンガリングナンバレジスタＦＮｉの
（直をバリエーションポインタｊにセットする（ｎｌ　
１２．ｎｌ　１４）。こののち、両方のチャンネルに対
して出力の減衰を指示しくｒ＋１１５）、指定されたチ
ャンネルｉの発音中ストリングレジスタＴＳ　ｉ、発音
中ポジションレジスタＴＰｉに新たに発音するストリン
グ５（ＫＣＤ、ｊ）、ポジションＰ　（ＫＣＤ、ｊ）を
セットする（ｒｚｉ１６）。これらのデータをトーンジ
ェネレータ２９０チヤンネルｉに送信して発音を開始す
る（ｎｌ１７）。

以上の動作がキーオンに伴う発音開始処理動作である。

第２０図にキーオフイベントルーチンを示す。キーオフ
イベントが発生するとそのキーのキーコードをキーコー
ドレジスタＫＣＤに取り込む（ｎ１２１）。このキーオ
フによってキーボード２６の全部のキーがオフされた場
合にはキーオフフラグＫＯＦをセットしくｎ１２３）、
タイマレジスタＴに待ち時間ＷＴをセットして（ｎ１２
４）キーオフイベントルーチンを終了する。一方、今回
のキーオフによっては全てのキーがオフされない場合に
は直接ｎ１２５に進む。ｎｌ　２５では、発音中キーコ
ードレジスタＴＫＣＤ　ｉのうちからキーコードＫＣＤ
と一致するものを検索する一致するものがあった場合に
はそのチャンネルに対して出力の減衰を指示して（ｎ１
２７）リターンする。一致するものがない場合には、キ
ーオフ前に消音されているため直接リターンする。

第２１図はタイマインクラブドルーチンである。この動
作は約１０ミリセカンド毎に繰り返し実行される割込動
作である。まず、キーオフフラグＫＯＦがセットしてい
るか否かを判断する（ｎ１３０）。セットしていないと
きにはそのままリターンする。セットしているときには
タイマレジスタＴが０であるか否かを判断する。０より
大きければタイマレジスタＴの内容を１減算して（ｎ１
３２）リターンし、タイマレジスタＴの内容が０以下で
あればそのままリターンする。この動作によってオール
キーオフ後の時間が計測され、この時間が次の発音が新
規発音か継続発音かを決定する基準となる。

以上のように、この電子楽器では、ジョイスティック２
７を操作する演奏方法が擦弦楽器に類似しており、トー
ンジェネレータ２９の非線型回路４１、線型回路４２が
擦弦楽器の弓の動きや弦の振動をモデル化した構成にな
っているため、チェロ、ヴァイオリン等の擦弦楽器のよ
うな表現をより上手く再現することができる。なお、上
記の構成で演奏装置としてキーボード２６のみを用いる
ことも可能である。この場合には、キーオンの強さ（キ
ーオンヘロシティ）、アフタタッチ等のデータを加工し
て弓速、弓圧、弓位置等のパラメータを形成する必要が
ある。

また、上記電子楽器に表示器を設け、各発音チャンネル
に割り当てられているストリングとポジションを表示す
るようにしてもよい。

（濁発明の効果以上のようにこの発明の電子楽器によれば、複数の弦発
音手段の割り当てがそれまでの発音割当状態に基づいて
行われるため、発音する音の数や同時発音の音域等が限
られる弦楽器の発音形式を模倣できるようになる。また
、複数の弦発音手段の音色をそれぞれ異ならせポジショ
ンによって音高が決定されるようにしたことにより、弦
楽器と同様の音高の表現が可能になる。さらに、連続し
て発音される楽音が同一の弦発音手段であるか異なる弦
発音手段であるかを判断して、同−弦の継続発音時には
ポルタメントを掛けたり、移住時には直前の音に残響が
残るようにしたことにより、弦楽器特有の響きを極めて
正確に模倣することができる。さらに、複数の発音手段
に入力された弦データおよびポジションデータを表示す
るようにしたことにより、現在の演奏状態を容易に確認
することができる。

Ｍに記憶される運指データテーブルおよびこの運指デー
タの元になるチエ口の弦・ポジションとキーコードの関
係を示す図である。第８図は同電子楽器のワークＲＡＭ
に設定されるレジスタを示す図である。

第９図〜第２１図は同電子楽器の動作を示すフローチャ
ート、第２２図（Ａ）、（Ｂ）は同−弦および移住時の
楽音の切り換わり状態を示す図であ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電子楽器のブロック図
、第２図は同電子楽器のトーンジェネレータのブロック
図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は同トーンジェネレータの非
線型回路のブロック図および非線型テーブルの構成を説
明する図、第４図は同トーンジェネレータの線型回路の
ブロック図、第５図、第６図は同電子楽器のジョイステ
ィックを説明する図である。第７図（Ａ）、（Ｂ）は同電子楽器のデータＲ０スティ
ック、５−グリップ、９．１３一回転センサ、１５−圧力センサ、キーボード
、２７−ジョイスティック、トーンジェネレータ、４１
−非線形回路、線型回路、４５−非線型テーブル、５６−フィルタ、５３．５７−アンプ、５８−デイレイ
。８゜５２゜５４゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれ異なる音色の楽音波形信号を形成する複
数の弦発音手段と、演奏情報を発生する演奏情報発生手段と、前記演奏情報発生手段が演奏情報を発生したとき、この
演奏情報の楽音波形信号を形成する弦発音手段を、それ
までの弦発音手段の割り当て状態に基づいて決定する割
当手段と、を設けたことを特徴とする電子楽器。
（２）それぞれ異なる音色の楽音波形信号を形成し、ポ
ジションで音高が指定される複数の弦発音手段と、音高を含む演奏情報を発生する演奏情報発生手段と、前記演奏情報発生手段が演奏情報を発生したとき、この
演奏情報の弦発音手段およびポジションを、直前の楽音
波形信号の弦発音手段およびポジションに基づいて決定
する割当手段と、を設けたことを特徴とする電子楽器。
（３）前記割当手段によって割り当てられた弦発音手段
が、そのとき楽音波形信号を形成中であるとき、前記形
成中の楽音波形信号のポジションから前記新たな楽音波
形信号のポジションまでポルタメント的に音高を移行さ
せる請求項２記載の電子楽器。
（４）前記割当手段によって割り当てられた弦発音手段
が、直前の楽音波形信号の弦発音手段と異なるとき、前
記直前の楽音波形信号を除々に減衰させる手段を備えた
請求項２記載の電子楽器。
（５）前記割当手段によって割り当てられた弦発音手段
およびポジションを表示する手段を備えたことを特徴と
する請求項２記載の電子楽器。