JPH0738108B2

JPH0738108B2 - 電子楽器の楽音制御方法

Info

Publication number: JPH0738108B2
Application number: JP63301486A
Authority: JP
Inventors: 聡史宇佐
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH02146094A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は電子的に楽音を発生する電子楽器の楽音制御
方法に関する。

（ｂ）従来の技術電子的に楽音を発生する電子楽器は現在様々なものが実
用化されており、従来より一般的な鍵盤（キーボード）
型に加えて管楽器型や弦楽器（ギター）型のものも実用
化されている。これらの電子楽器は種々の操作部（キー
スイッチ等）を有し、この操作部が操作（演奏）される
ことにより演奏情報を得て発生する楽音を制御する。た
とえば鍵盤型の電子楽器の場合、操作部として４〜7.5
オクターブ程度のキーボード（各キーが半音毎の音高
（C,C♯,D,E♭……）に対応している）を備え、各キー
にキーのオン・オフを検出するキーオンセンサ，打鍵強
度（イニシャルタッチ）を検出するイニシャルタッチセ
ンサ，キーオン中のキー押圧強度（アフタータッチ）を
検出するアフタータッチセンサ等を備えている。さらに
このキーボードに加えてペダルやホイール型操作部をも
有している。一方、管楽器型電子楽器の場合には、操作
部として木管楽器類似のキーシステムおよび吹き口を備
え、各キーの操作状態を検出するセンサおよび吹き込ま
れる息の強さを検出するブレスセンサ，リードに加わる
圧力を検出するリップセンサ等を有している。このよう
な操作部から得られる演奏情報に基づいて音高，ピッチ
（同一音高内での微小周波数）変位，レベル（音量），
波形，付加的効果（ビブラート等）等種々の楽音制御パ
ラメータを決定し、この楽音制御パラメータで音源部を
制御して発音させることにより表情の豊かな楽音を発生
することができる。このような構成の電子楽器におい
て、より演奏効果を高め楽音に微妙な表情を付けること
を要求されることがあるが、このような場合一つの楽音
制御パラメータを複数の演奏情報で制御することが従来
より行われている。例えば、ビブラート制御はアフター
タッチ，キーオン時間等に基づいて行われ、ピッチ制御
はイニシャルタッチ，アフタータッチ等に基づいて行わ
れ、レベル制御はキーのイニシャルタッチ，アフタータ
ッチ，キーオン時間，フットコントローラ，ブレスコン
トローラ等種々の演奏情報（操作部の操作）に基づいて
行われている。

（ｃ）発明が解決しようとする課題しかし、従来の電子楽器においては、複数の演奏情報に
基づいて一つの楽音制御パラメータを決定する場合、各
々の演奏情報から個別に制御量を求め、これら制御量を
加算または乗算することにより一つの楽音制御パラメー
タを決定しており、このようなパラメータ決定方式では
演奏情報毎に個別に制御量を求める必要があるめ制御に
時間が掛かり発音が遅くなる欠点があるとともに、求め
られた複数の制御量の和（または積）が極めて大きいも
のになった場合でもこれを抑制することができず、必要
以上に制御が行われてしまい楽音として好ましくなくな
る危険性があった。

また、電子楽器で自然楽器に近いニュアンスを表現しよ
うとする場合、種々の演奏情報を複合的に演算して楽音
を制御する必要があるが、このような演算を従来の演奏
情報毎の制御や一般的なアルゴリズムによるプログラム
処理で行おうとする場合、演算に時間が掛かって実用に
ならない欠点があった。また、これを補うために演算装
置を高速にすると、大型化，高価格化する欠点があっ
た。

この発明は、上述の従来の欠点に鑑みてなされたもの
で、複数の演奏情報に対応した楽音制御パラメータを簡
単かつ高速に形成できるようにした電子楽器の楽音制御
方法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発明は、少なくとも２つの第１および第２の演奏情
報（イニシャルタッチ，アフタタッチ，キーオン時間，
キーナンバ等）の値に応じて変化する楽音制御パラメー
タ（ピッチパラメータ，ビブラートパラメータ，ゆらぎ
パラメータ，レベルパラメータ等）の形成をファジィ推
論を用いて行うようにし、前記第１の演奏情報の値の変化に応じた前記楽音制御パ
ラメータの変化態様を示す第１のルールに関する第１の
関数および前記第２の演奏情報の値の変化に応じた前記
楽音制御パラメータの変化態様を示す第２のルールに関
する第２の関数を用意し（例えば、第２図（Ａ）の場
合、101と108の部分,102と103と109の部分,110の部
分）、入力された前記第１および第２の演奏情報の値に応じ前
記第１および第２の関数に基づきファジィ推論処理を行
って前記楽音制御パラメータを形成する（第２図（Ａ）
の場合、111,104,112,106,107,113,114,115の部分）ようにしたことを特徴とするものである。

（ｅ）作用この発明の電子楽器の楽音制御方法では、ファジィ推論
により演奏情報（イニシャルタッチ，アフタータッチ，
キーオン時間等）を複合的に参照して種々の楽音制御パ
ラメータを決定するようにした。

ここで、ファジィ推論は『種々の演奏情報に基づいて楽
音制御パラメータをどのようにすればいか』に関して行
われ、このためのファジィルールが複数定められる。フ
ァジィルールは一般的に、 if（ｘ＝A,y＝B,……）then（ｕ＝Ｒ）の形式で表される。この発明では電子楽器に所要の操作
特性を持たせるため、好ましい操作特性を上記ルールで
表したものが用いられる。例えば、『イニシャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が大きければ（Ｂ）ば、ピッチ（ｕ）を大
きく上げる（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が小さく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さければ（Ｂ）ば、ピッチ（ｕ）を少
し下げる（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さく（Ｂ）且つキーオン時間（ｚ）が
長けれ（Ｃ）は、ピッチ（ｕ）を変えない（Ｒ）。』『アフタータッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つキーオン時
間（ｙ）が長けれ（Ｂ）ば、ビブラート（ｕ）を大きく
付ける（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が小さく（Ａ）且つキーオン
時間（ｙ）が長けれ（Ｂ）ば、リバーブ（ｕ）を長くす
る（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つオフター
タッチ（ｙ）が小さく（Ｂ）且つキーオン時間（ｚ）が
短けれ（Ｃ）ば、リバーブ（ｕ）を付けない（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が大きけれ（Ｂ）ば、レベル（ｕ）を大き
くする（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が小さく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さけれ（Ｂ）ば、レベル（ｕ）を小さ
くする（Ｒ）。』『イニシャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が大きく（Ｂ）且つキーオン時間（ｚ）が
短けれ（Ｃ）ば、レベル（ｕ）を極めて大きくする
（Ｒ）。』等である。

ここで第７図を参照して一般的なファジィ推論の方式を
説明する。この方式はmini,maxルールと言われるもので
ある。この例では２個のファジィルール『if（ｘ＝A₁）
then（ｕ＝R₁）,if（ｘ＝A₂,y＝B₂）then（ｕ＝R₂）』
に基づく推論を説明する。それぞれの命題（ｘ＝A₁,x＝
A₂,y＝B₂,u＝R₁,u＝R₂）がメンバーシップ関数で表現さ
れる。条件部（“if"以下の命題）のメンバーシップ関
数は入力される変数値（x₀,y₀）が所定のファジィ集合
（A₁,A₂,B₂）にどの程度属しているかを示す関数値（メ
ンバーシップ値：α_x，β_x，β_y）を求めるための関数
であり、条件部の出力は求められたメンバーシップ値の
うち最小のもの（α_x，β_x）となる。結論部（“then"
以下の命題）のメンバーシップ関数はこのルールの結論
を出力するための関数で、条件部の出力値でリミット
（頭切り）された制御量方向（ｕ軸方向）に広がりをも
つ値として出力されるものである。最終的な制御量
（u₀）は複数のファジィルールの結論を論理和し、その
重心の値とされる。

この発明では、前述の条件部の関数として、第１および
第２の演奏情報に対応してそれぞれ演奏情報の値の変化
に応じた楽音制御パラメータの変化態様を示す第１のル
ールに関する第１の関数および第２のルールに関する第
２の関数（第７図のルール１の部分参照）を用意し、こ
の各関数を用いて入力された各演奏情報の値に対応した
条件部としての各出力が求められる。そして、この各関
数（ルール）に基づく各演奏情報の値に対応した各出力
を用いて前述の結論部に対応する処理を実行することに
より、第１および第２の演奏情報の値に対応した楽音制
御パラメータが形成される。

このようなファジィ推論を用いて楽音制御パラメータを
決定することにより、簡略な構成で複数の演奏情報を複
合的に考慮して微妙な楽音制御をすることができる。ま
た、この場合でも処理速度が低下することがない。さら
に、ファジィルールやメンバーシップ関数を種々変更す
ることにより、容易に楽器毎に独自の性格を持たせるこ
とができる。

（ｆ）実施例第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図である。この電子楽器は鍵盤
型であり、鍵盤操作に基づいて種々の楽音制御パラメー
タの決定ができるものである。

鍵盤１は複数の音高に対応するキーを有している。それ
ぞれのキーにはキーのオン・オフを検出するキーオンセ
ンサ，イニシャルタッチ強度（速度）を検出するイニシ
ャルタッチセンサおよびアフタータッチ強度を検出する
アフタータッチセンサが設けられている。イニシャルタ
ッチセンサはキーオン動作に伴って連続してオンする２
個のフォトセンサからなっており、このうち後にオンす
るフォトセンサがキーオンセンサを兼ねている。これら
のセンサの状態はキーオン検出回路2,イニシャルタッチ
検出回路３およびアフタータッチ検出回路４に検出され
る。キーオン検出回路２は常時鍵盤１（フォトセンサ）
をスキャンして各キーのオン・オフを監視しており、キ
ーオンがあったときにはそのキーコード（音高を表すコ
ード:KC），キーオン信号（KON）およびキーオン時間信
号（KONT）を出力する。イニシャルタッチ検出回路３は
キーオンがあったとき、そのキーの打鍵の強さを検出し
て出力する。また、アフタータッチ検出回路４はオンさ
れているキーの押圧強度を検出して出力する。キーコー
ド（KC）は楽音制御パラメータ推論回路５および合成器
７に入力され、キーオン時間信号（KON）は音源回路８
およびエンベロープジェネレータ９に入力され、キーオ
ン時間信号（KONT）は楽音制御パラメータ推論回路５に
入力されている。楽音制御パラメータ推論回路5,音源回
路8,エンベロープジェネレータ９にはイニシャルタッチ
強度信号，アフタータッチ強度信号も入力される。楽音
制御パラメータ推論回路５は信号発生回路６に楽音制御
パラメータを出力し、信号発生回路６は合成器７および
エンベロープジェネレータ９に刻々のピッチ，レベル制
御値を出力する。楽音制御パラメータ推論回路５は入力
された信号に基づいてピッチ，ビブラート，ゆらぎ，レ
ベルをどの程度にすべきかを推論し、それぞれの制御パ
ラメータを信号発生回路６に出力する。信号発生回路は
これらのパラメータから周波数変位信号（CS₁）および
レベル変位信号（CS₂）を刻々に生成しそれぞれ合成器
7,エンベロープジェネレータ９に出力する。合成器７は
入力されたキーコード（KC）を周波数信号（Ｆナンバ：
周波数を表すディジタル値）に変換するとともに、この
周波数信号を前記周波数変位信号（CS₁）で変調する回
路である。このようにして変調された周波数信号が所定
のタイミングで累算されて、位相情報として音源回路８
に入力される。音源回路８はこの位相情報をもとに所定
の波形（音色）を表すディジタル（量子化）信号を発生
し乗算回路10に入力する。また、乗算回路10にはエンベ
ロープジェネレータ９が接続されている。エンベロープ
ジェネレータ９はイニシャルタッチ信号，アフタータッ
チ信号，キーオン時間等に基づいて立ち上がり、減衰等
のレベル波形を有する基本エンベロープ信号を生成し、
この基本エンベロープ信号に信号発生回路６から入力さ
れたレベル変位信号CS₂を重畳してエンベロープ信号を
生成する。このエンベロープ信号が乗算回路10に入力さ
れる。乗算回路10ではエンベロープジェネレータ９から
入力されたエンベロープ信号により前記ディジタル信号
が振幅変調され楽音のエンベロープ（レベル変位）が施
される。エンベロープを施されたディジタル楽音信号は
D/A変換回路11に入力される。D/A変換回路11ではディジ
タルの楽音信号がサンプル／ホールドされてアナログの
楽音信号に変換される。アナログ楽音信号はアンプ12に
入力される。

第２図（Ａ）〜（Ｄ）は前記楽音制御パラメータ推論回
路５の詳細なブロック図であり、同図（Ａ）はピッチパ
ラメータ推論回路、同図（Ｂ）はビブラートパラメータ
推論回路、同図（Ｃ）はゆらぎパラメータ推論回路、同
図（Ｄ）はレベルパラメータ推論回路を示す。これらの
回路はファジィ推論回路で構成されている。また、第３
図（Ａ）〜（Ｄ）は同楽音制御パラメータ推論回路で用
いられる条件部のメンバーシップ関数を示す図、第４図
（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれピッチパラメータ推論回路，
ビブラートパラメータ推論回路，ゆらぎパラメータ推論
回路およびレベルパラメータ推論回路の結論部のメンバ
ーシップ関数を示す図である。

ピッチパラメータ推論回路では、『if“アフタータッチが小さくない（AT₂）"then“ピッ
チを少し下げる（PN）”』 ……（１）『if“イニシャルタッチが小さくない（IT₃）"and“キ
ーオン直後（KO₁）"then“ピッチを少し上げる（P
P）”』 ……（２）『if“アフタータッチが小さくない（IT₃）"nor“‘イ
ニシャルタッチが小さくない（AT₂）'and‘キーオン直
後（KO₁）'"then“ピッチを変えない（PZ）”』 ……
（３）の推論が行われる。

ビブラートパラメータ推論回路では、『if“アフタータッチが小さくない（AT₂）"then“ビブ
ラートを大きくかける（VL）”』 ……（４）『if“キーオン時間が長い（KO₃）"then“ビブラートを
小さくかける（VS）”』 ……（５）『if“イニシャルタッチがとても小さく（IT₁），キー
オン時間直後（KO₁）'"or“キーオン時間が長くなく（K
O₃），アフタータッチが小さい（AT₂）"then“ビブラー
トをかけない（VZ）”』 ……（６）の推論が行われる。

ゆらぎパラメータ推論回路では、『if“‘キーナンバが大きい（音高が高い:KN）'or‘イ
ニシャルタッチが小さくない（IT₃）'"then“ゆらぎを
大きくかける（YL）”』 ……（７）『if“‘キーナンバが小さい（音高が低い:KN）'and
‘イニシャルタッチが小さい（IT₃）'"then“ゆらぎを
小さくかける（YS）”』 ……（８）の推論が行われる。

レベルパラメータ推論回路では、『if“‘イニシャルタッチが小さい（IT₂）'and‘アフ
タータッチが小さい（AT₁）'"then“レベルを小さくす
る（LS）”』 ……（９）『if“‘イニシャルタッチが普通（IT₄）'and‘アフタ
ータッチが普通（AT₃）'"then“レベルを変えない（L
N）”』 ……（10）『if“‘イニシャルタッチが大きい（IT₅）'and‘キー
オン時間が極めて長くはない（KO₂）'"and“アフタータ
ッチが大きい（AT₄）"then“レベルを大きくする（L
L）”』 ……（11）の推論が行われる。

これらの推論結果に基づいてそれぞれピッチパラメー
タ，ビブラートパラメータ，ゆらぎパラメータ，レベル
パラメータが決定される。

第３図（Ａ）〜（Ｄ）において、同図（Ａ）にはイニシ
ャルタッチが「とても弱い（IT₁）」「弱い（IT₂）」
「弱くない（IT₃）」「普通（IT₄）」「強い（IT₅）」
のメンバーシップ関数を示し、同図（Ｂ）にはアフター
タッチが「弱い（AT₁）」「弱くない（AT₂）」「普通
（AT₃）」「強い（AT₄）」のメンバーシップ関数を示
し、同図（Ｃ）にはキーオン時間が「とても短い（キー
オン直後：KO₁）」「極めて長くはない（KO₂）」「短く
ない（KO₃）」のメンバーシップ関数を示し、同図
（Ｄ）には「キーナンバが大きい（KN）」のメンバーシ
ップ関数を示している。また、第４図（Ａ）〜（Ｄ）の
PN,PZ,PPそれぞれ「ピッチを少し下げる」「ピッチを変
えない」「ピッチを少し上げる」の結論部に対応するメ
ンバーシップ関数であり、VL,VS,VZは「ビブラートを大
きくかける」「ビブラートを小さくかける」「ビブラー
トをかけない」に対応するメンバーシップ関数であり、
YL,YSは「ゆらぎを大きくかける」「ゆらぎを小さくか
ける」に対応するメンバーシップ関数であり、LS,LN,LL
は「レベルを小さくする」「レベルを変えない」「レベ
ルを大きくする」に対応するメンバーシップ関数であ
る。

以上のようなメンバーシップ関数を用いて上記ファジル
ールを実行するため、第２図（Ａ）〜（Ｄ）のような回
路が構成される。

第２図（Ａ）を参照してピッチパラメータ推論回路の構
成を説明する。メンバーシップ関数発生回路（MFC:Memb
ership Function Cercuit）101〜103は条件部のAT₂,I
T₃,KO₁のメンバーシップ関数を発生させる回路であり、
それぞれアフタータッチ強度信号，イニシャルタッチ強
度信号およびキーオン時間信号を受け付けて対応するメ
ンバーシップ値を求める。メンバーシップ関数発生回路
108〜110は結論部のPN,PP,PZのメンバーシップ関数を発
生する回路である。また、ミニマム回路111〜113はそれ
ぞれ（１）〜（３）のファジィルールの結論を推論する
ための回路である。ミニマム回路111はメンバーシップ
関数発生回路101（条件部）および108（結論部）のメン
バーシップ値およびメンバーシップ関数を受け付けてフ
ァジィルール（１）の結論を推論する。メンバーシップ
関数102および103のメンバーシップ値はミニマム回路10
4に入力され、論理積（最小値）が求められ、これがフ
ァジィルール（２）の条件部の値としてミニマム回路11
2に入力される。ミニマム回路112にはメンバーシップ関
数発生回路109のメンバーシップ関数（PP）が入力され
ておりファジィルール（２）の結論を推論する。また、
メンバーシップ関数発生回路101およびミニマム回路104
の出力はマキシマム回路106で論理和され（最大値が求
められ）、減算器109において“1"から減算される（補
集合が求められる）。この値はミニマム回路113にファ
ジィルール（３）の条件部の値として入力される。ミニ
マム回路113にはメンバーシップ関数発生回路110のメン
バーシップ関数（PZ）が入力されておりファジィルール
（３）の結論を推論する。ミニマム回路111〜113で推論
された３つの結論はマキシマム回路114で論理和される
とともに面積が求められる。求められた論理和図形およ
び面積は重心計算回路115に入力され、この重心計算回
路115によって重心が求められる。この重心位置の数値
がピッチパラメータとなる。

同図（Ｂ）を参照してビブラートパラメータ推論回路の
構成を説明する。メンバーシップ関数発生回路121〜124
は条件部のAT₂,KO₃,KO₁,IT₁のメンバーシップ関数を発
生する回路であり、それぞれアフタータッチ強度信号，
キーオン時間信号およびイニシャルタッチ強度信号を受
け付けて対応するメンバーシップ値を求める。メンバー
シップ関数発生回路130〜132は結論部のVL,VS,VZのメン
バーシップ関数を発生する回路である。また、ミニマム
回路133〜135はそれぞれ（４）〜（６）のファジィルー
ルの結論を推論するための回路である。ミニマム回路13
3はメンバーシップ関数発生回路121（条件部）および13
0（結論部）のメンバーシップ値およびメンバーシップ
関数を受け付けてファジィルール（４）の結論を推論す
る。ミニマム回路134はメンバーシップ関数発生回路122
（条件部）および131（結論部）のメンバーシップ値お
よびメンバーシップ関数を受け付けてファジィルール
（５）の結論を推論する。また、メンバーシップ関数発
生回路121および122のメンバーシップ値はマキシマム回
路125に入力されて最大値が求められる。この最大値が
加算器126において“1"から減算されたのちマキシマム
回路129に入力される。またメンバーシップ関数発生回
路123,124のメンバーシップ値はミニマム回路128に入力
されて最小値が求められる。この最小値が前記マキシマ
ム回路129に入力される。マキシマム回路129の出力がフ
ァジィルール（６）の条件部出力となる。この条件部出
力およびメンバーシップ関数発生回路132が発生するメ
ンバーシップ関数がミニマム回路135に入力されファジ
ィルール（６）の結論が推論される。ミニマム回路133
〜135で推論された３つの結論はマキシマム回路136で論
理和されるとともに面積が求められる。求められた論理
和図形および面積は重心計算回路137に入力され、重心
が求められる。この重心がビブラートパラメータとな
る。

第２図（Ｃ）を参照してゆらぎパラメータ推論回路の構
成を説明する。メンバーシップ関数発生回路141,142は
条件部のKN,IT₃のメンバーシップ関数を発生する回路で
あり、それぞれキーナンバ（キーコードより求めること
ができる。），イニシャルタッチ強度信号を受け付けて
対応するメンバーシップ値を求める。メンバーシップ関
数発生回路146,147は結論部のYL,YSのメンバーシップ関
数を発生する回路である。また、ミニマム回路148,149
はそれぞれファジィルール（７），（８）の結論を推論
するための回路である。メンバーシップ関数141,142の
メンバーシップ値はマキシマム回路143に入力されその
最大値が求められる。この最大値がファジィルール
（７）の条件部出力となり、ミニマム回路148に入力さ
れる。ミニマム回路148にはメンバーシップ関数発生回
路146のメンバーシップ関数も入力されファジィルール
（７）の結論を推論する。またマキシマム回路143の出
力は加算器145において“1"信号発生回路144が発生する
“1"から減算される。この値はミニマム回路149に入力
される。ミニマム回路149にはメンバーシップ関数発生
回路147のメンバーシップ関数も入力されファジィルー
ル（８）の結論を推論する。ミニマム回路148,149で推
論された２個の結論はマキシマム回路150で論理和され
るとともに面積が求められる。求められた論理和図形お
よび面積は重心計算回路151に入力され、重心が求めら
れる。この重心がゆらぎパラメータとなる。

同図（Ｄ）を参照してレベルパラメータ推論回路の構成
を説明する。メンバーシップ関数発生回路161〜167は条
件部のIT₂,AT₁,IT₄,AT₃,IT₅,AT₄,KOのメンバーシップ関
数を発生する回路であり、それぞれアフタータッチ強度
信号，イニシャルタッチ強度信号およびキーオン時間信
号を受け付けて対応するメンバーシップ値を出力する。
メンバーシップ関数発生回路171〜173は結論部のLS,LN,
LLのメンバーシップ関数を発生する回路である。また、
ミニマム回路168,169および演算回路170はそれぞれ
（９）〜（11）のファジィルールの結論を推論するため
の回路である。ミニマム回路168はメンバーシップ関数
発生回路161,162（条件部）および171（結論部）のメン
バーシップ値およびメンバーシップ関数を受け付けてフ
ァジィルール（９）の結論を推論する。ミニマム回路16
9はメンバーシップ関数発生回路163,164（条件部）およ
び172（結論部）のメンバーシップ値およびメンバーシ
ップ関数を受け付けてファジィルール（10）の結論を推
論する。また、演算回路170はメンバーシップ関数発生
回路165（IT₅）,166（AT₄）,167（KO）のメンバーシッ
プ値およびメンバーシップ関数発生回路173のメンバー
シップ関数（LL）を受け付け、IT₅およびKO₂を乗算する
とともにこの乗算値とAT₄とのミニマム値を条件部出力
としてLLを頭切りしてファジィルール（11）の結論を推
論する。ミニマム回路168,169および演算回路170で推論
された３つの結論はマキシマム回路174で論理和される
とともに面積が求められる。求められた論理和図形およ
び面積は重心計算回路175に入力され、重心が求められ
る。この重心がレベルパラメータとなる。

以上の回路で求められたパラメータが信号発生回路６に
入力され、信号発生回路６で周波数変位量，音量変位量
に算出される。第５図（Ａ）〜（Ｆ）にキー操作による
楽音制御の例を示す。同図（Ａ）にイニシャルタッチ，
アフタータッチの強度を示し、同図（Ｂ）〜（Ｆ）にこ
のキータッチにより出力されるパラメータによる制御量
を示す。同図（Ｂ）はピッチパラメータによるピッチ制
御量を示し、同図（Ｃ）はゆらぎパラメータによるゆら
ぎ（周波数）制御量を示し、同図（Ｄ）はビブラートパ
ラメータによる周波数（音量）制御量を示し、同図
（Ｆ）はレベルパラメータによる音量制御量を示す。同
図（Ｅ）はピッチパラメータ，ユラギパラメータ，ビブ
ラートパラメータによる制御量を合成した総周波数制御
量を示すグラフである。

この例ではやや強く打鍵され（イニシャルタッチ）、打
鍵ののち徐々に強く押鍵されている（アフタータッ
チ）。このようなキータッチが行われることにより、ピ
ッチ制御は最初やや高めから殆ど目標周波数を保つよう
に行われ、ゆらぎ制御はは楽音の立ち上がりにやや大き
く揺らぐように行われ、ビブラート制御は途中から徐々
に大きくかかるように行われる。また、レベル制御は最
初大きく一端低下したのち再度徐々に大きくなるように
行われる。これによ周波数制御は同図（Ｅ）のように行
われる。また音量制御は同図（Ｆ）のレベル制御量をそ
のまま制御量としてもよく、これにビブラート制御量を
加算して行ってもよい。

この例以外にもファジィルール，メンバーシップ関数を
様々に変更することにより、任意の特性を得ることがで
き、楽器のいわゆる性格を好みのものに変更することも
容易である。

上記楽音制御パラメータ推論回路５の各処理部のディス
クリートな回路で構成することも、マイクロコンピュー
タを用いた回路で構成することもできる。第６図（Ａ）
〜（Ｅ）に上記ミニマム回路，マキシマム回路，重心計
算回路をマイクロコンピュータで構成した場合のフロー
チャートを示す。

同図（Ａ），（Ｂ）はマキシマム回路（106等）および
ミニマム回路（104等）の動作を実行するためのフロー
チャートである。同図（Ａ）において、まず２個のスカ
ラ量（scl₁,scl₂）を読み込んで比較し（n1）、scl₁が
大きい場合にはscl₁をメモリscl₀に書き込み（n2）、sc
l₂が大きい場合にはscl₂をメモリscl₀に書き込む（n
3）。同図（Ｂ）において、まずまず２個のスカラ量（s
cl₁,scl₂）を読み込んで比較し（n4）、scl₁が小さい場
合にはscl₁をメモリscl₀に書き込み（n5）、scl₂が小さ
い場合にはscl₂をメモリscl₀に書き込む（n6）。

同図（Ｃ）はニミマム回路（111〜113等）の動作を実行
するためのフローチャートである。まずn7でメンバーシ
ップ関数の横軸の値を表すｉを０にセットする。このｉ
の値がメンバーシップ関数の横軸の大きさ（size）以上
になったときn8の判断で動作を終了する。n9ではメンバ
ーシップ関数のｉにおける値（mem（ｉ））を読み出
し、この値が条件部のメンバーシップ値scl以下である
か否かを判断する（n10）。mem（ｉ）がscl以下であれ
ばmem（ｉ）の値をバッファ（buf）に書き込み（n1
2）、mem（ｉ）がsclを超えていればsclの値をバッファ
（buf）に書き込む（n11）。このバッファの値をｉに対
応する結論メモリmemo（ｉ）に書き込んだのち（n1
3）、ｉに１を加算して（n14）n8に戻る。

同図（Ｄ）はマキシマム回路（114等）の論理和および
面積計算動作を実行するためのフローチャートである。
まずn15で横軸値ｉおよび面積積算メモリaccに０をセッ
トする。ｉの値がメンバーシップ関数の横軸の大きさ
（size）を超えたときn16の判断で動作を終了する。n17
ではｉにおける３個（または２個）のファジィルールの
結論関数値（mem1（ｉ）,mem2（ｉ）,mem3（ｉ））を読
み出し、このうち最大のものをn18で判断する。

mem1（ｉ）が最大であればmem1（ｉ）をバッファ（bu
f）に書き込み（n19）、mem2（ｉ）が最大であればmem2
（ｉ）をバッファ（buf）に書き込み（n20）、mem3
（ｉ）が最大であればmem3（ｉ）をバッファ（buf）に
書き込む（n21）。n22でバッファの値をmem0（ｉ）に書
き込むとともに（n22）、面積積算メモリaccにバッファ
の値を加算する（n23）。こののちｉに１を加算して（n
24）n16に戻る。

同図（Ｅ）は重心計算回路（115等）の重心計算動作を
実行するためのフローチャートである。まず同図（Ｄ）
で求められた面積（acc）の半分の値を記憶エリア（hal
f）に記憶する（n25）。次に論理和された結論関数の横
軸に対応するｊおよび面積積算エリアhacに０をセット
する（n26）。バッファ（buf）にmem0（ｊ）を読み出し
（n27）、この値を面積積算エリアhacに積算する（n2
8）。積算されたhacの値を（half）と比較し（n29）、
（hac）が（half）以上であればそのときのｊの値が重
心点であるとして動作を終了し、（hac）が（half）に
満たないときはｊに１を加算して（n30）n27に戻る。

以上の実施例ではリアルタイムで演奏される電子楽器に
ついて悦姪したが、演奏情報を予め記憶て自動演奏する
装置でも同様の制御が可能である。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明の電子楽器の楽音制御方法によれ
ば、楽音制御パラメータの決定にファジィ推論を用いた
ことにより、簡略な回路構成で複数の演奏情報を複合的
に考慮した楽音制御パラメータの決定が可能になる。こ
れにより、微妙な楽音制御が容易に高速度に実行するこ
とができ、演奏に繊細なニュアンスを付けることが可能
になる。さらに、ファジィルールやメンバーシップ関数
を種々変更することにより、容易に楽器の特性を変更す
ることができ、楽器毎に異なった性格付けをすることも
容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）は同
電子楽器の楽音制御パラメータ推論回路のブロック図、
第３図（Ａ）〜（Ｄ）は同楽音制御パラメータ推論回路
の条件部で用いられるメンバーシップ関数を表す図、第
４図（Ａ）〜（Ｄ）は同楽音制御パラメータ推論回路の
結論部で用いられるメンバーシップ関数を表す図、第５
図（Ａ）〜（Ｆ）は同電子楽器の鍵盤操作に伴う周波数
制御量および音量制御量の例を示す図、第６図（Ａ）〜
（Ｅ）は同楽音制御パラメータ推論回路の各演算部をマ
イクロコンピュータで構成した場合の動作を示すフロー
チャートである。第７図は一般的なファジィ推論の手法を説明するための
図である。１……鍵盤、２……キーオン検出回路、３……イニシャ
ルタッチ検出回路、４……アフタータッチ検出回路、５
……楽音制御パラメータ推論回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの第１および第２の演奏情
報の値に応じて変化する楽音制御パラメータを形成し、
この楽音制御パラメータによって楽音制御を行う電子楽
器の楽音制御方法であって、前記第１の演奏情報の値の変化に応じた前記楽音制御パ
ラメータの変化態様を示す第１のルールに関する第１の
関数および前記第２の演奏情報の値の変化に応じた前記
楽音制御パラメータの変化態様を示す第２のルールに関
する第２の関数を用意し、入力された前記第１および第２の演奏情報の値に応じ前
記第１および第２の関数に基づきファジィ推論処理を行
って前記楽音制御パラメータを形成することを特徴とする電子楽器の楽音制御方法。