JPS5855433Y2 - エンベロ−プ信号発生器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電子楽器におけるエンベロープ信号発生器に
関する。

電子楽器においてピアノのような打音を発生させる場合
、押鍵時にパーカッシブエンベロープ信号を開閉回路に
加えるようにしている。

このパーカッシブエンベロープ信号を発生させるために
、従来第１図に示すようなコンテ゛ンサの充放電を利用
したものが用いられていた。

第１図において、ＫＳＷはキースイッチ、コンテ゛ンサ
Ｃ１と抵抗Ｒ１は微分回路を構成し、その時数は極めて
小さく設定されている。

Ｃ２はエンベロープ信号発生用のコンデンサ、Ｔｒはベ
ース抵抗Ｒ２、エミッタ抵抗Ｒ３を接続され、キースイ
ッチＫＳＷが投入された時短時間オンとなって抵抗Ｒ４
と共にコンデンサＣ２の充電回路を形成するトランジス
タである。

このトランジスタＴｒがオフのときには抵抗Ｒ３と抵抗
Ｒ４とがコンデンサＣ２の放電回路を形成する。

なお、抵抗Ｒ４は抵抗Ｒ３に比して充分小°さい抵抗値
に選ばれる。

Ｖｌは第１の電圧源（接地電圧）、−ｖ２は第２の電圧
源、ＯＵＴはエンベロープ信号の出力端子である。

このような回路において、押鍵によってキースイッチＫ
ＳＷがオンされると、コンデンサＣ１が短時間で充電さ
れ、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点には短いパル
ス状の負電圧が現われる。

この負電圧は抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒのベー
スに加わり、トランジスタＴｒは瞬時的に導通し、コン
デンサＣ２は抵抗Ｒ４およびトランジスタＴｒを通じ矢
示Ａ方向の電流によって急速に充電され、その出力電圧
すなわちトランジスタＴｒのエミッタ電圧はほぼ第２の
電圧源−Ｖ２の値に達するが、トランジスタＴｒが非導
通になると同時に抵抗Ｒ４，Ｒ３を通じて矢示Ｂのよう
に放電を開始し、その端子電圧は緩やかに第１の電圧源
Ｖ１の接地電圧すなわち零に戻る。

このようにして発生されるエンベロープ信号は、第２図
に示すようにその波形の頂点（この例では負電圧信号で
あるがら負方向となる）、すなわちアタックカーフ゛イ
がらテ゛ケイカープロに移る部分が急激に変化した波形
となる。

したがって、このようなエンベロープ信号を開閉回路に
加えて音源信号へを制御したとき、音源信号への位相と
エンベロープ信号の立上り時刻との関係により、エンベ
ロープ信号のアタックレベルＡＬに対し、実際の音源信
号へのアタックレベルＡＬ’が変動する。

すなわち、音源信号波形の頂点がエンベロープ信号波形
の頂点と丁度型なった時と、重ならない時とではアタッ
クレベルの値が変化する。

この影響は音源信号ハの周波数の低い低音域において特
に顕著に現われ、アタック感がばらつき安定しない欠点
があった。

この考案は上記のような点に鑑みてなされたもので、安
定したばらつきのないエンベロープ付与を行なうため、
コンデンサの充放電によって形成されるパーカッシブエ
ンベロープ信号のアタックレベルをスライスして、その
スライス部に音源信号の少なくとも１波を含有させるよ
うにしたエンベロープ信号発生器を提供するものである
。

以下、添付図面を参照してこの考案の実施例を説明する
。

第３図はこの考案によるエンベロープ信号発生器の一実
施例を示す回路図であって、第１図に示した従来例にア
タックレベルのスライス回路を追加したものである。

第３図において第１図と同一部分には同一符号を付し、
それらの動作も同じであるから説明を省略する。

この例では、コンデ゛ンサＣ２と抵抗Ｒ４との接続点の
電圧を直接出力とせず、抵抗Ｒ５を介して出力端子ＯＵ
Ｔに接続して取り出すようにし、さらに出力端子ＯＵＴ
はダイオードＤを介して第３の電圧源−■３に接続しで
ある。

第３の電圧源−■３は第１の電圧源（接地）Ｖｌと第２
の電圧源−Ｖ２との間に直列に接続した抵抗Ｒ６，Ｒ７
の分圧点から取り出すようにしてあり、したがってその
電圧値は第１の電圧源Ｖ１と第２の電圧源−Ｖ２との中
間の値となる。

ここで第４図を参照してこの実施例を説明する。

キースイッチＫＳＷがオンされると、前述の従来例と同
様にコンテ゛ンサＣ２と抵抗Ｒ４との接続点には負方向
のパーカッシブエンベロープ信号が発生される。

ところがこの信号のアタックカーブイにおいて、負の方
向の電圧値が第３の電圧源−Ｖ３より下がったとき、ダ
イオードＤが導通状態となる。

そのため、抵抗Ｒ５の抵抗値を抵抗Ｒ６及び抵抗Ｒ７の
それに比べ充分高く選んでおけば、コンテ゛ンサＣ２の
端子に生じた電圧−ｖ３より高い電圧部分は抵抗Ｒ５に
よって降下され、出力端子ＯＵＴには現われない。

そして、テ゛イケイカーフ゛口においてその電圧値が−
■３よりも高くなった時、ダイオードＤが非導通状態に
戻る。

したがって、第４図に示すように、出力端子ＯＵＴから
取出される電圧波形はアタックレベルが電圧−ｖ３でス
ライスされ、時間ｔの間の部分が平担になる。

この時間ｔは音源信号のｌ波〜数波分とするのが好まし
く、第３の電圧源−■３の値によって定められるが、鍵
域に応じて、低音域では高音域に比べ時間ｔを大きくす
るようにするとよい 以上のように形成されたこの出力電圧をパーカッシブエ
ンベロープ信号として用いれば、音源信号が低音域であ
ってもその位相の関係でアタックレベルにバラツキが生
ずることはなくなる。

第５図はこの考案の他の実施例を示す回路図であって、
第１図又は第３図と同一部分には同一符号を付しである
。

同図中、ＳＷｌ、ＳＷ２は押鍵に連動して同時に動作す
るキースイッチである。

この実施例は、発生するエンベロープ波形においてダイ
オードＤによってスライスされる時間ｔの幅を鍵タツチ
力の強さに応して変化させてアタック感を増し、また減
衰カーブを補正し、さらにキーオフ時にダンパ効果を持
たせるようにしたエンベロープ信号発生器である。

コンデン・すＣ３、抵抗８，９およびキースイッチＳＷ
１で構成される回路は、第２の電圧源−ｖ２よりその絶
対値を大きくした第４の電圧源−ｖ４で常時充電され、
押鍵時にキースイッチＳＷ１の可動接点の移動時間に応
じ抵抗Ｒ８を通じて放電されるコンデンサＣ３の端子電
圧の変化を利用したタッチレスポンス回路で゛ある。

そして、スイッチＳＷ１か切換った時のコンデンサＣ３
の端子電圧を、抵抗Ｒ９、キースイッチＳＷ１、抵抗Ｒ
２を介してトランジスタＴｒのベースに加えて、トラン
ジスタＴｒの導通時間を鍵タツチ力に応じて制御するも
のである。

ここで−Ｖ４−〉−Ｖ２−とじたのは、−Ｖ４−ニーＶ
２−としたときよりタッチレスポンスのダイナミックレ
ンジを大きくとるためであって、−Ｖ４−〉−ｖ２−に
しておくと、キースイッチＳＷ１の可動接点が図示の状
態から切換わるときにその絶対値が減衰する可動接点の
電圧を最大ｖ２以上にすることが可能で、その時の）・
ランジスタＴｒのエミッタ電圧をできるだけ第２の電圧
源の電圧−Ｖ２に近づけ得るようにするためである。

コンテ゛ンサＣ４およびＣ５が第１図又は第３図におけ
るコンデンサＣ２に代るエンベロープ信号発生用のコン
テ゛ンサで゛、トランジスタＴｒのエミッタと接地間に
直列に接続してあり、それぞれ放電用の抵抗Ｒ１ｏおよ
びＲ１、を並列に接続し、その時定数を異ならせである
。

例えば時定数０４．Ｒｌｏを大きく、時定数Ｃ５，Ｒ１
□を小さくしておくと、トランジスタＴｒがオフした時
の放電による減衰カーブを、前半は急峻で後半は緩やか
な傾向とすることができ、その変り目はコンデンサＣ４
と０５の容量比により定めることができる。

すなわち、減衰カーブを補正することができる。

トランジスタＴｒ’はそのコレクタを第２の電圧源−■
２に接続し、そのエミッタを抵抗Ｒ工、を介して第１の
電圧源Ｖ１に接続したエミツタフロワであって、そのベ
ースに入力されるａ点の電圧をインピーダンス変換して
ｂ点に出力するバッファの作用をなすものであるか゛、
これを省略することもできる。

コンテ゛ンサＣ４とＣ５との直列回路と接地間にダイオ
ードＤ１を挿入し、このダイオードＤ１に抵抗Ｒ１２を
介して順方向バイアスを与えて、その導通時の電圧降下
により、トランジスタＴｒ’のエミッタ・ベース間電圧
を保障している。

可変抵抗ＶＲは第５の電圧源＋Ｖと第１の電圧源（接地
電圧）との間に接続され、その可変端子から抵抗Ｒ１４
とダイオードＤ３を介してコンデンサＣ４およびＣ５に
予め正の電圧を与えて、信号の減衰時間を変えるための
全鍵共通のサスティン調整用であり、ダイオードＤ３は
他鍵への影響を防止するために挿入しである。

また、コンデンサＣ４およびＣ５の両端子間には、キー
スイッチＳＷ２とダイオードＤ２と抵抗Ｒ１３との直列
回路が並列に接続しである。

これは、キーオフのときスイッチＳＷ２がオンすること
により、抵抗値の小さい抵抗Ｒ１３によってコンデンサ
Ｃ４およびＣ５の充電電圧を急速に放電して、音源信号
の継続を停止するいわゆるダンパ効果を付与するための
ものである。

このように構成された上記実施例の作用を第６図を参照
して説明する。

押鍵によりキースイッチＳＷ１が図示の状態から切換わ
るとその切換わり速度すなわち押鍵速度に応じた波高値
のパルスがトランジスタＴｒのベースに加わり、トラン
ジスタＴｒがオンとなる。

それによって、コンデンサＣ４及びＣ５はトランジスタ
Ｔｒ、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１によって形成される充
電回路を介して第２の電圧源−■２によって急速に充電
され、第５図のａ点の電圧は第６図のイに示すアタック
カーブを形成する。

その時のアタックレベルＡＬはトランジスタＴｒか゛オ
ンとなっている時間、すなわちそのベースに加えられる
押鍵速度に応じたパルスの大きさによって変化する。

トランジスタＴｒがオフになると、コンデンサＣ４，Ｃ
５は夫々抵抗Ｒ１ｏ、Ｒ１、の放電回路によって放電を
開始するが、ａ点の電圧は初期には主として小さい方の
放電時定数Ｃ５・Ｒ１□によって決まるディケイカープ
ロを形成し、その後大きい方の放電時定数０４・Ｒｌｏ
によって決まるテ゛イケイカーブハを形成して第１の電
圧源Ｖ１の接地電圧（実際には接地電圧よりダイオード
Ｄ１の順方向電圧降下分だけ降下した電圧であるが、こ
の電圧は僅かであるので第６図及び以下の説明では接地
電圧としている。

）に戻る。この第５図のａ点の電圧がトランジスタＴｒ
’によってインピーダンス変換されてｂ点に出力される
が、この出力電圧が第３の電圧源−■３の電圧より低い
時にはダイオードＤが導通状態になるため、出力端子Ｏ
ＵＴの電圧は第３の電圧源−Ｖ３の電圧にクランプされ
る。

したがって、出力端子ＯＵＴに出力されるエンベロープ
信号波形は、第６図に実線で示すよ′うにアタックレベ
ルＡＬが電圧−Ｖ３でスライスされてＡＬ’となった波
形となり、このスライスされる時間ｔは押鍵速度によっ
て変化することになる。

ここで、第５図の可変抵抗ＶＲを介してｅ点に第５の電
圧源十Ｖからの正電圧を与えると、第６図におけるテ゛
イケイカーブハの最終値が電圧Ｖ１（接地電圧）となら
ず、ｅ点の電圧Ｖｅとなるように放電し、ａ点の電圧が
正になろうとするとトランジスタＴｒ’がオフになるた
め出力端子ＯＵＴに現われるディケイカーブは接地電圧
でクランプされ第６図に破線二で示すようになり、サス
ティン時間が短縮される。

このように、可変抵抗ＶＲを可変することによりサステ
ィン時間を調整することができる。

また、サスティン中に離鍵するとキースイッチＳＷ１と
連動してスイッチＳＷ２も第５図に示す状態に復帰する
ため、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ１３（抵抗値は小さい）
の直列回路を介してコンテ゛ンサＣ４，Ｃ５の残留電荷
が急速に放電される。

したがってテ゛イケイカーブが第６図に破線ホに示すよ
うになり、ダンパ効果が得られる。

なお、上記の実施例では第１の電圧源を接地した場合を
示したが、第２の電圧源を接地しても良く、又ＰＮＰ）
ランジスタの代りにＮＰＮ）ランジスタを用い、ダイオ
ードの接続方向や電圧源の極性等を転換しても差支えな
い。

また、充放電回路の時定数も２つの組合せに限らず３つ
以上の組合せにして、減衰カーブをさらに複雑に変化さ
せることもで゛きる。

さらに、スライス用のダイオードＤに代え−（他の一方
向性素子を用いてもよいことも勿論である。

以上説明したように、この考案によれば、同一条件下で
押鍵した場合常に安定したばらつきのないエンベロープ
付与を行なうことので゛きる）く−カッシブエンベロー
プ信号を発生させることができる。

また、第５図の実施例によれば、鍵タツチ力の強さでア
タックを変化させたり、減衰カーブの補正、キーオフ時
のダンパ効果等を得ることもでき、電子楽器の楽音制御
に適用すれば、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエンベロープ信号発生器の回路図、第２
図はその出力信号とそれによって制御される音源信号と
の関係を示す波形図、第３図はこの考案の一実施例を示
す回路図、第４図はその出力信号波形図、第５図はこの
考案の他の実施例を示す回路図、第６図はその出力信号
波形図である。 Ｃ１〜Ｃ５・・・コンデンサ、Ｒ１−Ｒ１５・・・抵抗
、Ｄ、Ｄ。 〜Ｄ３・・・ダイオード、Ｔｒ、 Ｔｒ’・・・トラン
ジスタ、ＫＳＷ、ＳＷｌ、ＳＷ２・・・キースイッチ、
Ｖｌ・・・第１の電圧源、−■２・・・第２の電圧源、
−Ｖ３・・・第３の電圧源、−■４・・・第４の電圧源
、ＯＵＴ・・・出力端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の電圧源と、第２の電圧源と、キースイッチと、前
   記第１、第２の電圧源の間に前記キースイッチが投入さ
   れた時短時間閉成される充電回路を介して接続されたエ
   ンベロープ信号発生用のコンテ゛ンサと、該コンデンサ
   に並列に設けられた放電回路とを具備し、前記コンテ゛
   ンサの出力側の端子から前記キースイッチの投入に伴っ
   て立上り、以後減衰するパーカッシブエンベロープ信号
   を出力するエンベロープ信号発生器において、前記コン
   テ゛ンサの端子と出力端子との間に抵抗器を接続すると
   共に、前記第１、第２の電圧源の中間の電圧を有する第
   ３の電圧源を設け、該第３の電圧源と前記出力端子との
   間に一方向性素子を接続し、前記パーカッシブエンベロ
   ープ信号を前記第３の電圧源の電圧でスライスするよう
   にしたことを特徴とするエンベロープ信号発生器。