JPH05100680A - 楽音発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然楽器により発生される楽音の特性を忠実
に模倣した高品質の楽音を発生できるようにする。 【構成】 演奏情報入力手段は、楽音の発生を指示する
演奏情報を入力する。楽音信号発生手段は、演奏情報入
力手段から入力された演奏情報に応じて楽音信号を発生
する。制御手段では、演奏情報入力手段から入力される
演奏情報の入力時間間隔に応じて、または、演奏情報入
力手段で新たな楽音の発生を指示する演奏情報が入力さ
れたときに、楽音信号発生手段で発生されている前回の
楽音信号の振幅レベルに応じて、楽音信号発生手段によ
り発生される楽音信号の特性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、楽音発生装置に関
し、特に、自然楽器により発生される楽音の特性を忠実
に模倣した高品質の楽音を発生できるようにしたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ドラム等の電子打楽器は、演奏操作
子として、複数種類の音色（例えば、ドラム、スネアド
ラム、シンバル等の音色）が割り当てられた複数のパッ
ド（打面）を具えており、打撃されたパッドに応じて、
音色の種類が異なる楽音を発生できるようになってい
る。

【０００３】ところで、ドラム等の自然打楽器を短い時
間間隔で連打演奏するときには、同一のパッドについ
て、前回の打撃による楽音の発生、すなわち、楽音発生
部における振動が終了していないうちに、新たな打撃が
行われることがある。このような場合、該新たな打撃に
よる新規の振動に、前回の打撃による振動の残余成分が
付加されることとなり、波形形状が変化するものとな
る。このようにして発生される楽音は、同一のパッド、
従って、同一種類の音色であっても、前回の打撃による
振動の影響を受けない長い打撃間隔での演奏によって発
生される楽音とは、音色においてかなり異なるものとな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子打楽器においては、自然打楽器とは異なり、同一の
パッドについて、前回の打撃による振動が終了していな
いうちに新たな打撃を行った場合であっても、通常の打
撃が行なわれたときと同一の音色特性の楽音信号が発生
されるようになっていた。すなわち、例えば前回の打撃
による振動の残余成分を付加して微妙に変化するような
高品質の楽音信号を発生することができなかった。同様
の問題は、上述のような電子打楽器に限らず、他の電子
楽器、例えばピアノやギター等の打弦楽器音を模倣する
電子楽器においても生ずる。この発明は上述の点に鑑み
てなされたもので、自然楽器により発生される楽音の特
性を忠実に模倣した高品質の楽音を発生できるようにし
た楽音発生装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る楽音発生
装置は、楽音の発生を指示する演奏情報を入力するため
の演奏情報入力手段と、前記演奏情報入力手段から入力
された演奏情報に応じて楽音信号を発生する楽音信号発
生手段と、前記演奏情報入力手段から入力される演奏情
報の入力時間間隔に応じて、前記楽音信号発生手段によ
り発生される楽音信号の特性を制御する制御手段とを具
備したものである。この発明の別の観点に従う楽音発生
装置は、楽音の発生を指示する演奏情報を入力するため
の演奏情報入力手段と、前記演奏情報入力手段から入力
された演奏情報に応じて楽音信号を発生する楽音信号発
生手段と、前記演奏情報入力手段で新たな楽音の発生を
指示する演奏情報が入力されたとき前記楽音信号発生手
段で発生されている前回の楽音信号の振幅レベルに応じ
て、該楽音信号発生手段で発生する新たな楽音信号の特
性を制御する制御手段とを具備したものである。

【０００６】

【作用】演奏情報入力手段は、楽音の発生を指示する演
奏情報を入力する。楽音信号発生手段は、前記演奏情報
入力手段から入力された演奏情報に応じて楽音信号を発
生する。制御手段では、前記演奏情報入力手段から入力
される演奏情報の入力時間間隔、従って、楽音の発生指
示間隔に応じて、前記楽音信号発生手段により発生され
る楽音信号の特性を制御する。このような構成により、
前回の楽音発生指示時点と、今回の楽音発生指示時点と
の時間間隔に応じて、今回発生すべき楽音の音色等の特
性を制御できることとなり、例えば、前記時間間隔が所
定値以下のときには、前回の楽音の残余成分を考慮した
楽音を発生することができる。従って、自然楽器により
発生される楽音の特性を忠実に模倣した高品質の楽音を
発生可能になる。

【０００７】また、この発明の別の観点に従うと、制御
手段では、演奏情報入力手段で新たな楽音の発生を指示
する演奏情報が入力されたとき、前記楽音信号発生手段
で発生されている前回の楽音信号の振幅レベルに応じ
て、該楽音信号発生手段で発生する新たな楽音信号の特
性を制御するようになっている。このような構成によ
り、今回の楽音発生指示時点における前回の楽音の振幅
レベルに応じて、今回発生すべき楽音の音色等の特性を
制御できることとなり、例えば、今回の楽音発生指示時
点における前回の楽音の振幅レベルが所定値以上のとき
には、該前回の楽音の残余成分を考慮した楽音を発生す
ることができる。このことによっても、自然楽器により
発生される楽音の特性を忠実に模倣した高品質の楽音を
発生可能になる。この発明は、電子打楽器に限らず、他
の電子楽器、例えばピアノやギター等の打弦楽器音を模
倣する電子楽器においても適用可能である。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明を詳細に
説明する。図１はこの発明を適用した電子打楽器の一実
施例の全体構成図である。該電子打楽器においては、Ｃ
ＰＵ２、プログラムＲＯＭ３ならびにデータおよびワー
キングＲＡＭ４によって構成されるマイクロコンピュー
タ１による制御の下に、各種の処理が行われる行われる
ようになっている。該マイクロコンピュータ１には、デ
ータおよびアドレスバス５を介して、打撃検出回路６、
パネル操作検出回路８および音源回路９が接続されてい
る。また、この電子打楽器は、それぞれが振動センサを
内蔵した複数（この実施例においては８個）のパッドＰ
１〜Ｐ８を具えており、それぞれのパッドＰ１〜Ｐ８に
は、種類の異なる音色が予め割り当てられるようになっ
ている。

【０００９】打撃検出回路６は、前記８個のパッドＰ１
〜Ｐ８の各々に対応して設けられており、いずれかのパ
ッドＰ１〜Ｐ８が打撃されたこと（つまり、パッドオ
ン）を検出したときには、その旨を示すパッドオン信号
ＰＯＮ、打撃されたパッドＰ１〜Ｐ８を示すパッドコー
ドＰＣ、および、打撃速度、従って、打撃強度を示すベ
ロシティデータＶＤを出力する。

【００１０】パネル操作検出回路８は、発生すべき楽音
の音色、音量、音高、効果等を選択、設定、制御するた
めの操作子グループを含む操作パネル１０の各々の操作
子に対応して設けられており、該操作子の操作状況に応
じたパネル操作データＯＤを出力する。前述したパッド
Ｐ１〜Ｐ８に対する音色の割り当ては、この操作パネル
１０における操作に基づいて、行われるものである。

【００１１】音源回路９では、データおよびアドレスバ
ス５を介して入力する前記パッドオン信号ＰＯＮ、パッ
ドコードＰＣ、ベロシティデータＶＤ、パネル操作デー
タＯＤ等の各種データに従って、波形メモリ１１から波
形データを読み出し、該波形データを処理することによ
り、楽音信号を発生するものである。また、この音源回
路９では、複数のチャンネルのそれぞれで楽音信号を発
生できるようになっている。

【００１２】前記波形メモリ１１は、周波数特性、従っ
て、音色特性が異なる複数種類の波形を記憶している。
このようにして、追って詳しく説明するように、この音
源回路９では、前記マイクロコンピータ１からの発音指
示に従い、同一のパッドＰ１〜Ｐ８に対する打撃時間間
隔（以下、インターバルという）の長短に応じて、波形
メモリ１１に記憶された複数種類の波形のいずれかを選
択的に読出し、該読出した波形に基づいて楽音信号を発
生するようになっている。すなわち、音源回路９では、
例えば、図２に示すように、同一のパッドＰ１〜Ｐ８が
所定のインターバルしきい値Ｉｔより長いインターバル
で打撃された場合には、該パッドＰ１〜Ｐ８に割り当て
られている音色に対応する通常の波形ＷＦ１を読み出
し、これにより、前回の打撃に係る楽音（以下、前回の
楽音）の振動成分を加味していない楽音信号を発生する
処理を行う。逆に、同一のパッドＰ１〜Ｐ８が所定のイ
ンターバルしきい値Ｉｔより短いインターバルで打撃さ
れた場合には、前記通常の波形ＷＦ１とは異なる音色特
性を持つ波形ＷＦ２を読み出し、これにより、前回の楽
音の振動成分を加味した楽音信号を発生する処理を行
う。なお、インターバルが前記インターバルしきい値Ｉ
ｔと略同等であるときには、前回の楽音の波形（例え
ば、Ｆ２）と今回の読み出す波形（例えばＦ１）とをク
ロスフェードさせるようにしてもよい。さらに、より細
かな音色制御を行うため、前述のようにインターバルし
きい値Ｉｔより短い第２のインターバルしきい値Ｉｔ２
を設定し、それより短いインターバルで打撃された場合
には、前記波形データＷＦ２と異なるさらに別の波形デ
ータＷＦ３を読み出すようにしてもよい。これら別波形
の読み出しは、波形の例えばアタック部のみについて別
波形を読み出すようにしてもよいし、全体について別波
形としてもよい。

【００１３】上述のようにして音源回路９で発生した楽
音信号は、Ｄ／Ａ変換後、サウンドシステムＳＳを介し
て音響的に発生されることとなる。タイマ１２は、ＣＰ
Ｕ２に対して、所定の間隔で割込み信号を発生するもの
である。後述するように、ＣＰＵ２では、この割込み信
号に基づいて、各パッドＰ１〜Ｐ８のインターバルをイ
ンクリメントするためのタイマインタラプト処理を行う
こととなる。

【００１４】この実施例におけるマイクロコンピュータ
１内に用意されている主要なレジスタは、次の通りであ
る。 ＶＥＬ：打撃検出回路６から出力された各パッドＰ１〜
Ｐ８ごとのベロシティデータＶＤの値を格納するベロシ
ティレジスタ。 ＩＮＴ：各パッドＰ１〜Ｐ８におけるインターバルを格
納するインターバルレジスタ。 ＴＨＲＥＳＨ：各パッドＰ１〜Ｐ８、従って、各パッド
Ｐ１〜Ｐ８に割り当てられた音色について予め設定され
たインターバルしきい値を格納するインターバルしきい
値レジスタ。この実施例では、前述のように各パッドＰ
１〜Ｐ８ごとに種類が異なる音色が設定され、１回の打
撃によって発生する楽音のデュレーションがその音色の
種類に応じて異なることとなるため、各パッドＰ１〜Ｐ
８ごとのインターバルしきい値が、予め設定され、この
レジスタＴＨＲＥＳＨに格納されている。 ＰＡＤ：後述するタイマインタラプト処理においてイン
ターバルのインクリメントが行われるパッドＰ１〜Ｐ８
のパッド番号を格納するパッド番号レジスタ。

【００１５】次に、マイクロコンピュータＭＣによって
実行される処理の一例を、図３および図４に示すフロー
チャートを参照して説明する。以下の説明において、ｉ
は、８個のパッドＰ１〜Ｐ８のうちの任意のパッドを示
すものである。図３に示すメインルーチンおいて、所定
の初期設定（ステップ２０）を行った後、先ず、いずれ
かのパッドＰ１〜Ｐ８に対する打撃が有るか否かを調べ
る（ステップ２１）。ＹＥＳの場合には、その打撃され
たパッドＰｉについて打撃検出回路６から出力されたベ
ロシティデータＶＤの値を、該パッドＰｉに対応するベ
ロシティレジスタＶＥＬｉに格納する（ステップ２
２）。次に、該パッドＰｉに対応するインターバルレジ
スタＩＮＴｉに格納されているインターバルが、該パッ
ドＰｉに対応するインターバルしきい値レジスタＴＨＲ
ＥＳＨｉに格納されているインターバルしきい値より小
さいか否かを調べる（ステップ２３）。該パッドＰｉに
おける前回の打撃と今回の打撃との間のインターバル
が、インターバルしきい値を超えている場合にはＮＯと
なり、この場合、次のステップ２４において、音源回路
９に対して、該パッドＰｉに割り当てられている音色で
の発音を指示するとともに、ノートオン信号およびレジ
スタＶＥＬｉに格納されたベロシティデータＶＤを出力
する。このようにして、音源回路９では、前記ノートオ
ン信号に呼応して、波形メモリ１１から、パッドＰｉに
割り当てられている音色に対応した波形を読み出し、該
読出した波形を前記ベロシティデータＶＤに従って処理
（主に音量制御）することによって、楽音信号を発生す
ることとなる。

【００１６】前記打撃されたパッドＰｉにおける前回の
打撃と今回の打撃との間のインターバルが、インターバ
ルしきい値に達していない場合には、ステップ２３の結
果はＹＥＳとなり、この場合、次のステップ２５におい
て、音源回路９に対して、インターバルレジスタＩＮＴ
ｉに格納されているインターバルに応じた音色での発音
を指示するとともに、ノートオン信号およびレジスタＶ
ＥＬｉに格納されたベロシティデータＶＤを出力する。
このようにして、音源回路９では、前記ノートオン信号
に呼応して、波形メモリ１１から、パッドＰｉに割り当
てられている音色とは異なる音色特性を持つ波形を読み
出し、該読出した波形をベロシティデータＶＤに従って
処理することによって、楽音信号を発生することとな
る。上述の処理が終わると、インターバルレジスタＩＮ
Ｔｉの値を“０”にし（ステップ２６）、その他の必要
な処理を行い（ステップ２７）、しかる後、ステップ２
１に戻り、前述の処理を繰返し行う。なお、ステップ２
１において、ＮＯ、すなわち、いずれのパッドＰ１〜Ｐ
８にも打撃がないと判定した場合には、ステップ２２か
らステップ２６までの処理を行わず、ステップ２７の処
理のみを行って、ステップ２１に戻ることとなる。

【００１７】以上のメインルーチンを行っている際にタ
イマ１２から割込み信号が与えられる毎に、マイクロコ
ンピュータ１では、各パッドＰ１〜Ｐ８におけるインタ
ーバルをインクリメントするため、図４に一例を示すタ
イマインタラプト処理を行う。すなわち、先ず、パッド
番号レジスタＰＡＤの値を１にし（ステップ２８）、パ
ッドＰ１に対応するインターバルレジスタＩＮＴ１の値
を１進める（ステップ２９）。次に、パッド番号レジス
タＰＡＤの値にさらに１加え（ステップ３０）、しかる
後、次のステップ３１において、パッド番号レジスタＰ
ＡＤの値が９か否か（ＰＡＤ ＝ ９ ?)を調べる。すべ
てのパッドＰ１〜Ｐ８についてのインターバルインクリ
メント処理が完了していないときには、ステップ３１の
結果はＮＯとなり、この場合、 ＰＡＤ ＝ ９になるま
で、上記ステップ２８以下を繰り返す。すべてのパッド
Ｐ１〜Ｐ８についてのインターバルインクリメント処理
が完了し、ステップ３１の結果がＹＥＳになると、メイ
ンルーチンにリターンすることとなる。このようにして
インクリメントされる各パッドＰ１〜Ｐ８ごとのインタ
ーバルレジスタＩＮＴの値は、図３のステップ２６に示
したように、対応するパッドＰ１〜Ｐ８が打撃された時
にクリアされる。

【００１８】次に、この実施例の動作の一例を説明す
る。先ず、演奏に先立ち、演奏者は、必要に応じて、操
作パネル１０における操作により、それぞれのパッドＰ
１〜Ｐ８に対して所望の音色を設定する。いずれかのパ
ッドＰｉが連打され、しかも、該パッドＰｉにおけるイ
ンターバルが、対応するレジスタＴＨＲＥＳＨｉに格納
されている所定のインターバルしきい値より長い場合、
図３のステップ２３の調査結果はＮＯとなり、ステップ
２４の処理が実行される。すなわち、この場合、音源回
路９に対して、該打撃されたパッドＰｉに割り当てられ
ている音色での発音が指示される。このようにして、音
源回路９では、波形メモリ１１から、パッドＰｉに割り
当てられている音色に対応した通常の波形（例えば、図
２の波形Ｆ１）を読み出し、前回の楽音の残存成分を考
慮していない楽音信号を発生することとなる。

【００１９】また、逆に、前記パッドＰｉにおけるイン
ターバルが、レジスタＴＨＲＥＳＨｉに格納されている
所定のインターバルしきい値より短い場合、図３のステ
ップ２３の調査結果はＹＥＳとなり、ステップ２５の処
理が実行される。すなわち、この場合、音源回路９に対
して、該打撃されたパッドＰｉに割り当てられている音
色とは異なる音色での発音が指示される。このようにし
て、音源回路９では、波形メモリ１１から、前記通常の
波形とは音色特性が異なる波形（例えば図２の波形ＷＦ
２）を読み出し、前回の楽音の残存成分を考慮した楽音
信号を発生することとなる。

【００２０】なお、上述の実施例では、インターバルが
所定のイーターバルしきい値を超えているか否かに応じ
て、波形メモリ１１から音色特性が異なる波形を読み出
すことにより、発生すべき楽音の音色を制御するように
したが、音色制御方法としては、これに限らず、その他
の方法を採用してもよい。例えば、インターバルが所定
のイーターバルしきい値を超えているか否かに応じて、
フィルタのカットオフ周波数を変化させることによっ
て、発生される楽音の倍音成分をコントロールするよう
にしてもよいし、または、ＦＭ変調用オペレータ等のパ
ラメータを変化させるようにしてもよい。

【００２１】また、インターバルが短く、前の楽音が残
っている場合には、該前の楽音を強制的にダンプしてか
ら次の楽音を発生するようにしてもよいし、前の音を残
したまま次の楽音を発生するようにしてもよい。さら
に、インターバルの長短に応じて制御する対象として
は、前述のような音色のみに限らず、例えば、音色とピ
ッチ、または、ピッチのみであってもよい。

【００２２】図５および図６は、この発明の変更例を説
明するものである。すなわち、この変更例では、図５に
示すように、今回の打撃時点における前回の楽音の振幅
レベルに応じて、今回発生すべき楽音の音色、ピッチ等
を制御するようになっている。図６は、この変更例にお
いて、マイクロコンピュータ１によって実行されるメイ
ンルーチンを例示するフローチャートである。すなわ
ち、図３に示したメインルーチンと同様に、所定の初期
設定を行い（ステップ４０）、いずれかのパッドＰ１〜
Ｐ８に対する打撃が有るか否かを調べる（ステップ４
１）。ＹＥＳの場合には、その打撃されたパッドＰｉに
ついて打撃検出回路６から出力されたベロシティデータ
ＶＤの値を、該パッドＰｉに対応するベロシティレジス
タＶＥＬｉに格納する（ステップ４２）。次にステップ
４３に進み、前記パッドＰｉに関する、今回の打撃時点
における前回の楽音のレベルＰＴＬｉを、該前回の楽音
の振幅エンベロープなどから読み取り、前回の楽音のレ
ベルＰＴＬｉが予め設定されている基準レベルＲＥＬ以
上か否かを調べる。ＮＯの場合には、ステップ４４に進
み、音源回路９に対して、前回の楽音の残存成分を考慮
していない、前記パッドＰｉに予め割り当てられている
音色、ピッチ等に対応する通常の楽音信号を発生するよ
う指示するとともに、ノートオン信号およびレジスタＶ
ＥＬｉに格納されたベロシティデータＶＤを出力する。

【００２３】また、一方、ステップ４３の結果がＹＥＳ
の場合、ステップ４５に進み、前回の楽音のレベルに応
じて、前回の楽音の残余成分を考慮した音色、ピッチ等
の楽音制御データを発生し、音源回路９に対して、該楽
音制御データに従う楽音信号を発生するよう指示すると
ともに、ノートオン信号およびレジスタＶＥＬｉに格納
されたベロシティデータＶＤを出力する。このような発
音指示の後、ステップ４６においてその他の必要な処理
を行った後、ステップ４１に戻り、前述の処理を繰り返
す。なお、ステップ４１において、ＮＯ、すなわち、い
ずれのパッドＰ１〜Ｐ８にも打撃がないと判定した場合
には、ステップ４２からステップ４５までの処理を行わ
ず、ステップ４６の処理のみを行って、ステップ４１に
戻ることとなる。

【００２４】以上のようにして、この変更例では、今回
の打撃時点における前回の楽音のレベルに応じて、今回
発生すべき楽音の音色、ピッチ等を制御できようになっ
ていおり、従って、図１の実施例とは異なり、パッドＰ
１〜Ｐ８に設定される各音色ごとにインターバルしきい
値を設定しなくてもよい、という利点がある。なお、こ
の発明は、上述のようなパッドを具える電子打楽器に限
らず、鍵盤を具える電子鍵盤楽器、電子ギター等に適用
してもよい。すなわち、“打撃”とは、例えば、ピア
ノ、ギター等の弦をたたいたり、はじいたりする行為を
も含むものである。さらに、この発明は、シーケンサ、
リズムマシーン等の自動演奏装置において適用してもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明は、楽音の発生
を指示する演奏情報の時間間隔に応じて、または、演奏
情報が入力されたときにおける前回の楽音信号の振幅レ
ベルに応じて、楽音信号の特性を制御するようにしたの
で、自然楽器により発生される楽音の特性を忠実に模倣
した高品質の楽音を発生可能になるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を使用した電子打楽器の
全体構成ブロック図。

【図２】 図１の実施例の動作を説明する図。

【図３】 図１のマイクロコンピュータによって実行さ
れるメインルーチンの一例を示すフローチャート図。

【図４】 図１のマイクロコンピュータによって実行さ
れるタイマインタラプト処理の一例を示すフローチャー
ト図。

【図５】 この発明の変更例を説明する図。

【図６】 前記変更例においてマイクロコンピュータに
よって実行されるメインルーチンを例示するフローチャ
ート図。

【符号の説明】

１…マイクロコンピュータ、２…ＣＰＵ、３…プログラ
ムＲＯＭ、４…データおよびワーキングＲＡＭ、６…打
撃検出回路、９…音源回路、Ｐ１〜Ｐ８…パッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音の発生を指示する演奏情報を入力す
   るための演奏情報入力手段と、 前記演奏情報入力手段から入力された演奏情報に応じて
   楽音信号を発生する楽音信号発生手段と、 前記演奏情報入力手段から入力される演奏情報の入力時
   間間隔に応じて、前記楽音信号発生手段により発生され
   る楽音信号の特性を制御する制御手段とを具備した楽音
   発生装置。
2. 【請求項２】 楽音の発生を指示する演奏情報を入力す
   るための演奏情報入力手段と、 前記演奏情報入力手段から入力された演奏情報に応じて
   楽音信号を発生する楽音信号発生手段と、 前記演奏情報入力手段で新たな楽音の発生を指示する演
   奏情報が入力されたとき前記楽音信号発生手段で発生さ
   れている前回の楽音信号の振幅レベルに応じて、該楽音
   信号発生手段で発生する新たな楽音信号の特性を制御す
   る制御手段とを具備した楽音発生装置。