JPH0659673A - エクスプレッション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ペダルの踏込み量に応じて音量を調
整するエクスプレッション装置に関し、微妙な音量の調
整が容易にできるとともに、素早い音量の変化を可能な
らしめたエクスプレッション装置を提供することを目的
とする。 【構成】音量変更を指示する操作子と、該操作子の操作
位置に応じた音量データを出力する出力手段と、前記操
作子の移動速度を検出する速度検出手段と、該速度検出
手段により検出された移動速度に応じて、前記出力手段
から出力された音量データを変換する変換手段と、該変
換手段で変換された音量データを用いて音量を制御する
制御手段とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子楽器等にお
いて、ペダルの踏込み量に応じて音量を調整するエクス
プレッション装置に関する。

【０００２】近年、種々の機能を実現するために多数の
操作子を備えた電子楽器が開発され、実用に供されてい
る。かかる電子楽器の操作子の１つとして、踏込み量に
よって音量を調整するエクスプレッションペダルがあ
る。

【０００３】このようなエクスプレッションペダルは、
演奏者が楽曲の盛り上がり等に応じて踏込み量を変化さ
せることにより発音される音量を増減させ、楽曲の表現
を豊にするために使用される。従って、演奏者の感性に
応じた微妙な音量のコントロールのできるエクスプレッ
ション装置が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】従来のエクスプレッションペダルは、そ
の踏込み量に対応して音量が変更されるようになってい
るのが一般的である。即ち、エクスプレッションペダル
の踏込み量と音量変化には１対１の関係しかなく、ゆっ
くり踏込んでも速く踏込んでも踏込み位置が同じ場合、
同じ音量にしか変化せず、踏込み量のみで音量が決定さ
れていた。

【０００５】そのために、小さな音の音量を微妙に調整
しようとしても、エクスプレッションペダルの踏込み量
の調整が困難であり、微妙な音量変化を実現できないと
いう欠点があった。

【０００６】また、小さい音量から大きい音量に移行さ
せる場合は、大きな踏込み量が必要であり、素早い音量
の変更が困難であるという欠点もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる欠点
を解消するためになされたものであり、微妙な音量の調
整が容易にできるとともに、素早い音量の変化を可能な
らしめたエクスプレッション装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のエクスプレッシ
ョン装置は、上記目的を達成するために、音量変更を指
示する操作子と、該操作子の操作位置に応じた音量デー
タを出力する出力手段と、前記操作子の移動速度を検出
する速度検出手段と、該速度検出手段により検出された
移動速度に応じて、前記出力手段から出力された音量デ
ータを変換する変換手段と、該変換手段で変換された音
量データを用いて音量を制御する制御手段とにより構成
される。

【０００９】

【作用】本発明は、変換手段として、例えば操作子の操
作速度に対応して、操作子の操作位置と音量の関係を示
す音量特性カーブを記憶した変換テーブルを備え、操作
子の操作により得られた音量データを、操作子の操作速
度に対応した前記音量特性カーブを用いて変換し、変換
された音量データにより音量を制御するようにしたもの
である。

【００１０】上記変換手段に使用される音量特性カーブ
を適宜決定することにより、小音量時の微妙な調整が可
能になるとともに、小音量から大音量への素早い移行が
可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明のエクスプレッション装置
が適用される電子楽器の概略的な構成を示すブロック図
である。

【００１３】図において、３０はシステムバスであり、
このシステムバス３０には、当該電子楽器の主要構成要
素としてのＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、キー
ボードスキャン回路１３、パネルスキャン回路１５、パ
ネル表示部１７、トーンジェネレータ１８、増幅器１９
及びエクスプレッション装置２１が接続されている。

【００１４】また、上記ＣＰＵ１０にはタイマ１０ａ
が、上記キーボードスキャン回路１３にはキーボード１
４が、パネルスキャン回路１５にはパネルスイッチ群１
６が、増幅器１９にはスピーカ２０が、それぞれ接続さ
れている。

【００１５】中央処理装置（ＣＰＵ）１０は、ＲＯＭ１
１に記憶されている制御プログラムに従って当該電子楽
器の各部を制御するものである。また、ＣＰＵ１０は、
本発明に係るエクスプレッション装置としての機能の一
部を実現するものである。

【００１６】タイマ１０ａは、所定周期でＣＰＵ１０に
対する割込を発生させるためのものである。このタイマ
１０ａにより発生される割込は、後述するように、エク
スプレッション処理ルーチンをコールするトリガーとし
て使用される。

【００１７】リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１１には、
上述したように制御プログラムが格納される他、ＣＰＵ
１０が使用する種々の固定データが記憶される。また、
この発明の特徴に直接関係する音量特性カーブを記憶し
た変換テーブル（詳細は後述する）も、このＲＯＭ１１
に記憶されている。このＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０によ
り、システムバス３０を介してアクセスされる。

【００１８】ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２
は、ＣＰＵ１０の作業用領域、当該電子楽器を制御する
ための各種レジスタ、カウンタ、フラグ等が定義されて
いる。このＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０により、システム
バス３０を介してアクセスされる。

【００１９】キーボード１４は、複数のキーと、これら
キーの押鍵・離鍵動作に連動して開閉するキースイッチ
とで構成されている。キーボードスキャン回路１３は、
上記キーボード１４のキースイッチの開閉状態をスキャ
ンするものである。

【００２０】即ち、キーボードスキャン回路１３はキー
ボード１４に対してスキャン信号を送出する。キーボー
ド１４は、このスキャン信号に応答してキースイッチの
開閉状態を示す信号をキーボードスキャン回路１３に返
送する。キーボードスキャン回路１３は、キーボード１
４から受け取ったキースイッチの開閉状態を示す信号
を、システムバス３０を介してＣＰＵ１０に送る。

【００２１】パネルスイッチ群１６は、複数のスイッチ
で構成されている。この複数のスイッチには、音色選択
スイッチ、リズム選択スイッチ、音量コントロールスイ
ッチ、或いは効果音の選択スイッチ等（いずれも図示し
ない）が含まれる。パネルスキャン回路１５は、上記パ
ネルスイッチ群１６の各スイッチの開閉状態をスキャン
するものである。

【００２２】即ち、パネルスキャン回路１５はパネルス
イッチ群１６に対してスキャン信号を送出する。パネル
スイッチ群１６は、このスキャン信号に応答して各スイ
ッチの開閉状態を示す信号をパネルスキャン回路１５に
返送する。パネルスキャン回路１５は、パネルスイッチ
群１６から受け取った各スイッチの開閉状態を示す信号
を、システムバス３０を介してＣＰＵ１０に送る。

【００２３】パネル表示部１７は、ＣＰＵ１０がシステ
ムバス３０を介して送出する各種データを表示するもの
である。このパネル表示部１７は、当該電子楽器の各種
状態を示すＬＥＤ、各種メッセージを表示するＬＣＤ等
により構成される。このＬＣＤには、例えばエクスプレ
ッション装置２１の操作により決定された音量値が表示
される。

【００２４】トーンジェネレータ１８は、ＣＰＵ１０か
ら送出される楽音データに対応する楽音波形データ及び
エンベロープデータを図示しない楽音波形メモリから読
み出し、読み出した楽音波形データにエンベロープを付
加して楽音信号として出力するものである。このトーン
ジェネレータ１８が出力する楽音信号は増幅器１９に供
給される。

【００２５】増幅器１９は、ＣＰＵ１０から与えられる
音量データに従って、トーンジェネレータ１８から与え
られる楽音信号を増幅するものである。この増幅器１９
の出力はスピーカ２０に与えられる。

【００２６】スピーカ２０は、電気信号を音響信号に変
換する周知のものである。

【００２７】エクスプレッション装置２１は、例えば、
図２に示すように構成される。図２において、２２は操
作子としてのエクスプレッションペダルである。このエ
クスプレッションペダル２２は演奏者が足で操作するも
のであり、その踏込み量に応じて音量が制御されるもの
である。なお、本発明は、操作子として足で踏むペダル
でなく、手で操作するスライダやボリュームであっても
適用できる。

【００２８】このエクスプレッションペダル２２は、可
変抵抗器２３の可動部（摺動子）に機械的に連結されて
おり、エクスプレッションペダル２２の踏込み量に応じ
て可変抵抗器２３の摺動子を移動させるようになってい
る。

【００２９】可変抵抗器２３は、固定抵抗部とその上を
摺動する摺動子とで構成される周知のものである。該可
変抵抗器２３の固定抵抗部の両端は、それぞれ電源（＋
５Ｖ）及びグランド（ＧＮＤ）に接続されている。ま
た、摺動子からの信号は外部に導かれ、該可変抵抗器２
３の出力となっている。この可変抵抗器２３の出力は、
Ａ／Ｄコンバータ２４に供給されるようになっている。

【００３０】従って、この可変抵抗器２３からは、摺動
子の位置、つまりエクスプレッションペダル２２の踏込
み量に応じた電圧が出力されることになる。

【００３１】Ａ／Ｄコンバータ２４は、アナログ信号を
デジタル信号に変換する周知のものである。このＡ／Ｄ
コンバータ２４は、可変抵抗器２３からの電圧信号をデ
ジタル値に変換し、エクスプレッションペダル２２の踏
込み量としてＣＰＵ１０に送出する。

【００３２】次に、上記構成において、当該電子楽器の
動作につき、エクスプレッション装置の動作を主体に説
明する。

【００３３】図３は、本エクスプレッション装置が適用
される電子楽器のメインフローチャートを示すものであ
る。電源が投入されると、先ず、初期化処理が行われる
（ステップＳ１０）。この初期化処理は、トーンジェネ
レータ１８の内部状態を初期状態に設定して電源投入時
に不要な音が発生されるのを防止したり、ＲＡＭ１２の
作業用領域をクリアしたり、レジスタやフラグを初期状
態に設定する処理である。

【００３４】次いで、キーボードスキャン及びイベント
処理が行われる（ステップＳ１１）。即ち、ＣＰＵ１０
により駆動されたキーボードスキャン回路１３は、キー
ボード１４からキースイッチの開閉状態を示すデータを
入力し、該データをＣＰＵ１０に送出する。ＣＰＵ１０
は、該データに基づいてイベントの有無を判断し、この
判断結果に基づいて鍵のオン／オフ情報を作成し、ＲＡ
Ｍ１２に記憶する。

【００３５】次いで、パネルスイッチ群スキャン及びイ
ベント処理が行われる（ステップＳ１２）。即ち、ＣＰ
Ｕ１０により駆動されたパネルスキャン回路１５は、パ
ネルスイッチ群１６からパネルスイッチの開閉状態を示
すデータを入力し、該データをＣＰＵ１０に送出する。

【００３６】ＣＰＵ１０は、該データに基づいてイベン
トの有無を判断し、この判断結果に基づいて各スイッチ
のオン／オフ情報を作成し、ＲＡＭ１２に記憶する。ま
た、各スイッチのオン／オフ情報に対応する動作、例え
ばモード変更等の処理を行う。このパネルスイッチに関
する処理は周知であり、本発明の要旨とは直接関係がな
いので、詳細な説明は省略する。

【００３７】次いで、パネル表示部の表示処理が行われ
る（ステップＳ１３）。これは、ＣＰＵ１０が、パネル
表示部１７に所定のデータを送出することにより行われ
る。これにより、例えば、押下されたスイッチに対応す
るＬＥＤが点灯され、また、選択された音色の音色番号
や選択されたリズムのリズム番号等がＬＣＤへ表示され
ることになる。

【００３８】次いで、トーンジェネレータへのデータ設
定処理が行われる（ステップＳ１４）。即ち、上記ステ
ップＳ１１のキーボードスキャン及びイベント処理で得
られた鍵のオン／オフ情報、並びに、ステップＳ１２の
パネルスイッチ群スキャン及びイベント処理で得られた
スイッチのオン／オフ情報に基づき楽音データを作成
し、トーンジェネレータ１８に供給される。

【００３９】これにより、押下又は離反された鍵に対応
する楽音が、パネルスイッチ群１６の音色、リズム、音
量等の各スイッチの指定に従って発音され、又は消音さ
れることになる。この発音又は消音処理は周知であるの
で、ここでの詳細な説明は省略する。

【００４０】このトーンジェネレータ１８へのデータ設
定処理が完了するとステップＳ１１へ戻り、以上説明し
たと同様の動作が繰り返される。かかるメインルーチン
の各ステップの繰り返し実行により、キーボード１４の
操作及びパネルスイッチ群１６の操作に応じて当該電子
楽器で所望の演奏が行われることになる。

【００４１】次に、本発明の特徴であるエクスプレッシ
ョン装置の動作につき、図４に示したフローチャートを
参照しながら説明する。

【００４２】このエクスプレッション処理ルーチンは、
タイマ１０ａからの割り込み信号により一定周期で起動
される。

【００４３】エクスプレッション処理では、ＣＰＵ１０
は、先ず、エクスプレッション装置２１のＡ／Ｄコンバ
ータ２４からデータを入力する（ステップＳ２０）。こ
こで取り込んだデータはＲＡＭ１２に設けられた所定の
レジスタ（以下、「新データレジスタ」という）に記憶
される。この新データレジスタは、その時のエクスプレ
ッションペダル２２の踏込み位置に応じたデータであ
る。

【００４４】次いで、前回に取り込んだデータを、ＲＡ
Ｍ１２に設けられた所定のレジスタ（以下、「旧データ
レジスタ」という）から読み出し、上記新データレジス
タに記憶された今回のデータと比較する（ステップＳ２
１）。

【００４５】そして、前回のデータと今回のデータとが
同じである、つまりイベントが無いことが判断される
と、エクスプレッションペダル２２の移動はなかった旨
を認識し、何等の処理も行わずにこの処理ルーチンがら
リターンする。

【００４６】一方、前回のデータと今回のデータとが異
なる、つまりイベントが有ることが判断されると、速度
検出処理が行われる（ステップＳ２２）。この速度検出
処理では、旧データレジスタに格納されている前回デー
タ値と新データレジスタに格納されている今回データ値
との差分値を計算し、差分値が大きければ速度が大、小
さければ速度が小である旨を判断する。即ち、一定期間
で大きな変化量があったということは速度が速かったと
いうことになる。

【００４７】次いで、速度に対応した音量特性カーブを
用いて、エクスプレッションペダル２２の現在値に対応
する音量データを補正する（ステップＳ２３）。即ち、
上記速度検出処理で求められた差分値が所定値以上であ
る場合は、例えば図５（Ａ）に示す音量特性が得られる
ような補正を行い、上記差分値が所定値以下である場合
は、例えば図５（Ｂ）に示す音量特性が得られるような
補正を行う。

【００４８】かかる音量データの補正は、予め図５
（Ａ）に示す音量特性が得られる変換テーブル、及び図
５（Ｂ）に示す音量特性が得られるような変換テーブル
を用意しておき、上記差分値に応じて何れかの変換テー
ブルを選択して、音量データの変換を行うことにより実
現される。

【００４９】なお、音量データの補正の他の方法とし
て、上記差分値に応じて、図５（Ａ）に示す音量特性が
得られる変換式、又は図５（Ｂ）に示す音量特性が得ら
れる変換式を用い、入力された音量データに所定の演算
を施すことにより実現することもできる。

【００５０】次に、増幅器１９を制御して音量をコント
ロールする（ステップＳ２４）。即ち、ＣＰＵ１０は、
上記補正が施された音量データを増幅器１９に送り、該
増幅器１９のゲインを所定値に設定する。これにより、
トーンジェネレータ１８から送られてくる楽音信号が所
定のゲインで増幅されスピーカ２０に供給される。これ
により、エクスプレッションペダル２２の操作量に所定
の補正が加えられた音量で楽音が発生されることにな
る。

【００５１】図５（Ａ）に示す例では、エクスプレッシ
ョンペダル２２の踏込み速度が速ければ、踏込み量が増
大するに従ってリニアに音量が増大するのではなく、踏
込み量の増大に伴って急激に音量が増大する。従って、
従来のように、エクスプレッションペダル２２を大きく
踏み込むのでなく早く踏み込むことにより、小音量から
大音量への変化を実現でき、素早い音量の変更が可能と
なっている。

【００５２】また、図５（Ｂ）に示す例では、エクスプ
レッションペダル２２の踏込み速度が遅ければ、踏込み
量が増大するに従ってリニアに音量が増大するのではな
く、踏込み量が小さい範囲で音量は急激に増大するが、
踏込み量が所定量以上になるとなだらかな増大となる。
従って、小さな音の音量を微妙に調整しようとする場
合、エクスプレッションペダルの踏込み量を有る程度大
きくとることができ、微妙な音量変化を容易に実現でき
る。

【００５３】なお、上記実施例では、速度情報として差
分データを用い、該差分データが所定値より大きいか否
かに応じて、速度が速い場合と遅い場合の２つの音量特
性カーブを有する構成としたが、差分データを複数のレ
ベルに分類し、各レベル毎に音量特性カーブを有する構
成としても良い。この場合は、より細かい音量の制御が
可能になるという効果を奏する。

【００５４】また、上記実施例では差分値を用いて速度
検出を行っているが、イベントからイベントまでの時間
をカウンタで計数することにより速度検出を行うように
構成しても良い。

【００５５】さらに、エクスプレッション処理はタイマ
１０ａにより一定間隔で起動される構成としたがメイン
ルーチンの所定箇所でコールされるサブルーチンとして
構成としても良い。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
微妙な音量の調整が容易にできるとともに、素早い音量
の変化を可能ならしめたエクスプレッション装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエクスプレッション装置を適用した電
子楽器の実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明のエクスプレッション装置の実施例の構
成を示す図である。

【図３】本発明の実施例の動作を示すフローチャート
（メインフローチャート）である。

【図４】本発明の実施例の動作を示すフローチャート
（エクスプレッション処理）である。

【図５】本発明の実施例の音量特性カーブの例を示す図
である。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ １０ａ タイマ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ キーボードスキャン回路 １４ キーボード １５ パネルスキャン回路 １６ パネルスイッチ群 １７ パネル表示部 １８ トーンジェネレータ １９ 増幅器 ２０ スピーカ ２１ エクスプレッション装置 ２２ エクスプレッションペダル ２３ 可変抵抗器 ２４ Ａ／Ｄコンバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音量変更を指示する操作子と、 該操作子の操作位置に応じた音量データを出力する出力
   手段と、 前記操作子の移動速度を検出する速度検出手段と、 該速度検出手段により検出された移動速度に応じて、前
   記出力手段から出力された音量データを変換する変換手
   段と、 該変換手段で変換された音量データを用いて音量を制御
   する制御手段とを具備したことを特徴とするエクスプレ
   ッション装置。