JPS5878197A - 電子楽器用適応ストラム発生装置 - Google Patents

電子楽器用適応ストラム発生装置

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JPS5878197A
JPS5878197A JP57182685A JP18268582A JPS5878197A JP S5878197 A JPS5878197 A JP S5878197A JP 57182685 A JP57182685 A JP 57182685A JP 18268582 A JP18268582 A JP 18268582A JP S5878197 A JPS5878197 A JP S5878197A
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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】 発明の分野 本発明は、電子楽音合成に関するものであり、特に鍵盤
楽器でギタ一様楽器をまねるための装置(手段)に関す
る。
先行技術の説明 現代の鍵盤電子楽器は、撥弦楽器により発生される音を
かなりよくまねて発生することができる。
そのような撥弦楽器としては古典的なハープシコードと
ともにギター、マンドリン、バンジョー、ウクレレがあ
る。問題点は主として撥弦楽器にょプ発生される音をま
ねる点にあるのではなく、ギターのようなフレットのつ
いている弦楽器をかき鳴らす(strum)ことによつ
て発生する音をまねた方法によつて鍵盤楽器を奏しよう
とする場合に出会う問題が問題なのである。′ギター”
という語は、続けて順次にはじかれる、又はかき鳴らさ
れる多数の弦を有する弦楽器類を意味する一般的な意味
に用いられている。
ギターをひく音楽家は必要とされるあざやがな技側を両
手に分けている。一方の手は、予め位置が定められてい
るフレットに数本の弦を押しつけることにより和音を選
択するのに用いられる。もう一方の手は専ら弦をはじい
たり、又はがき鳴らすのに用いられる。
演奏状況は一般にきわめて異なつておシ、ギターをまね
ようとすると電子鍵盤楽器の方がむつがしい。音楽家は
一方の手だけですべての楽音およびキーイングデータを
入力しなければならない。
第2の手と両足はギター音をまねるソロの線に伴奏を与
えるのに通常は専用されているので、それらはふさがつ
ているものと考えられている。例えばギターは6本の弦
をもつているので、音楽家は6本の弦と一方の手の5本
の指とをどう適合させるかという問題に直面する。ギタ
ーの弦のうち2本はバスの弦であることからもう1つの
問題が起きてくる。ギターの6本の開放された弦はE2
,A2,D3,G3,B3およびE4に調律されている
。この2オクターブの音域を標準的なピアノ型鍵盤上で
片手で奏すること線不可能である。
ギターをまねるため鍵盤上で楽音を押鍵する(key)
場合の上述した諸問題は別にしても、音を正確に押鍵す
るというもう1つの問題がある。一般的なギター類の弦
楽器はいろいろな種類の異なるモードで演奏することが
できる。2つの主な演奏モードが演奏の大部分を占めて
いる。その第1はソロモードで、このモードではメロデ
イ音を出すのに1時に1本の弦だけをはじく。ソロモー
ドは鍵盤電子楽器で容易にまねることができる。第2の
演奏モード線ストラム(strum)モードと呼ばれる
ものであつて、このモードでは複数の弦が順次はじかれ
る。ストラムモードは鍵盤楽器でまねるのがむつかしい
。何故かというと、ギターストラムをまねた時間的順序
で和音の6つの広く間隔のあいた楽音を順次奏するには
かなり高度な技側が要求されるからである。ギタースト
ラム時間は一定しておらず、感情的表現を演奏に導入す
るような方法で変化するので更に複雑な問題が起きてく
る。
ギターを本物上つくりにまねる鍵盤楽器の実施例をよく
調べてみると、機械的問題が楽器選択上の制約になつて
いる。鍵盤によつて入れられる入力和音データに関する
唯一の制約は、1組の鍵盤スイッチをスパン(span
)し作動させる単純な能力である。高くなつている黒鍵
と白鍵の間に一部の周知の制約が生じる可能性がある。
ギター奏者は弦の上に1組の指を置く場合に別の1組の
機械的制約を課せられる。これらの制約は弦の間隔、フ
レットの間隔および弦の予め決められた開放調律の所産
である。鍵盤楽器で押鍵しうるすべての和音組み合せお
よびそれらの転回をギターでひくことが同じように可能
であるとは限らない。
米国特許第3,967,520号には鍵盤電子楽器を用
いてギターをまねるためのシステムが説明されている。
片手の和音を2オクターブにわたる開放ハーモニー和音
に再構成する一方で和音の各入力音を維持するために優
先的押鍵マトリックスが用いられている。開示されたシ
ステムは、オルガンの下鍵盤に組み込まれることによつ
て鍵盤楽器の伴奏部分として主に動作するように意図さ
れている。
発明の要約 多数の楽音発生器を含む鍵盤楽器においては、楽器鍵盤
を構成する鍵スイッチのスイッチ状態を確かめるのに音
調検出器が用いられている。鍵スイッチは、並列オクタ
ーブで接続されているので、との便利なオクターブ範囲
でも入力音調データを押鍵するのに用いることができる
。和音検出サブシステムが押鍵された音調データに最も
近い真の和音を見出すのに用いられているので、不協和
音が偶然に発生するおそれはない。最も近い和音データ
とそれに関連した根音を用いることによつて、1組の和
音データが移調手段によつて発生されるが、これは通常
はギターで奏せられる関連開放型和音に対応する。鍵盤
スイッチを作動することによつて和音データを挿入する
比率(rate)に従つて予め選択した相異なる速度で
自動的に適応してかき鳴らす音を出す(strum)ス
トラム発生器が用いられる。このストラムは、楽音発生
器の各々に関連したADSRエンベロープ発生器を自動
的に整調する(key)ことによつて得られる。一連の
個々の鍵スイッチが作動されると、1つの音符のソロ音
用の装置が自動的に作動される。
本発明の目的は、音調データの鍵盤セットに応答してか
き鳴らされるギター和音をまねることである。
本発明のもう1つの目的は、一列に配列された鍵盤スイ
ッチによつて和音データが入れられる方法に適応するよ
うにストラムタイミングを変えることである。
本発明の更にもう1つの目的は、鍵盤和音データの起こ
りうる間違いを正し、ギターで奏せられる和音に対応す
る開放型和音を発生させることである。
発明の詳細説明 本発明は、鍵盤電子楽器によつてかき鳴らされたギター
音をまねる新規な改良された方法を指向する。
第1図は、本発明の1実施例を示す。ソロ鍵盤スイッチ
1は、鍵盤電子楽器の楽音発生器を制御するのに用いら
れる一般的な従来の一列に配列されている鍵スイッチを
含む。ソロ鍵盤上の各鍵盤スイッチは2組の互に独立し
た接点を有する。第1の組は通常の方法で楽音シンセサ
イザを制御するのに用いられる。第2の組紘ストラム(
strum)スイッチと呼ばれる。楽器の第2の組の鍵
盤スイッチは“平行オクターブ”と呼ばれる配列で接触
されている。平行オクターブ配列では、音階のすべての
楽音はオクターブ的に関連しているすべての同一楽音に
接触されている。即ち、C1,C2,C3,C4,C5
,C6およびC7鍵スイッチ状態データ信号が合計され
るので、対応する鍵盤スイッチは平行して動作している
。音階の他のすべての楽音に対しても同様な接続配列が
用いられる。この方法により、鍵盤上のどの場所でも1
組の鍵盤スイッチを作動させることによつて入力和音情
報を発生させることができる。鍵スイッチが作動された
特定のオクターブは結果として生じる入力鍵スイッチ状
態情報データに影響を与えない。
音調検出・割当装置2は、ソロ鍵盤スイッチ1に含まれ
る個々の鍵スイッチの作動又は状態変化を検出するのに
用いられる。音調検出・割当装置2の適当な実施例は“
鍵盤スイッチ検出・割当装置”と題する米国特許第4,
022,098号(特願昭51−110652)に説明
されている。この特許はこ\に参考のために組み入れら
れている。鍵数(numderof keys)3と表
示されている論理ブロックは、1列に配列されている鍵
盤スイッチの完全な各検出走査期間中に出会う作動され
た鍵スイッチ状態(閉鎖されたスイッチ状態)の総数を
カウントするカウンタ手段である。鍵盤スイッチは順次
走査されて、鍵スイッチ状態の変化を検出する。1個だ
けの鍵スイッチが作動された状態にあると、ソロ信号が
発生される。ソロ信号に対する“1”論理状態に応答し
て、和音検出回路4において実行される和音検出機能が
ソロ和音省略(和音欠如)時のオプシヨン(defau
lt option)を選択する。ソロ信号に対する“
1”状態状態量終的な結果として、1個の作動された鍵
スイッチのデータだけが発生器割当装置9を介して楽音
発生器10に転送される。
この方法により、後述するやり方で1個の作動された鍵
盤スイッチは1音だけを発生させるので、ストラム動作
を行わずに、又は多音和音を形成するために1組の楽音
を加えることをせずに、単一行の楽節を奏することがで
きる。鍵数3の詳細な論理は、第2図に示してあり、後
述される。
鍵盤スイッチの完全な走査の期間中に2個以上の鍵盤ス
イッチが作動された状態にあることが検出されると、ソ
ロ信号は、“0”の2進論理状態を有する。ソロ信号の
“0”状態に応答して和音検出回路4は、予め決められ
た意味では作動された鍵スイッチに対応する1組の楽音
に“最も近い”和音型を予め選択された和音型ライブラ
リイから選択する。和音検出回路4を含む論理は、“自
動和音型および根音検出器”と題する米国特許第4,2
82,786号に述べられている論理と本質的には同じ
である。
この特許はこ/に参考のため組み入れられている。
後述する方法により、米国特許第4,282,786号
に開示されているシステムは変更されて、1つだけの鍵
スイッチが作動された場合には、長三和音が選択和音に
指定されないようになつている。
和音検出回路4に記憶された予め選択された和音量ライ
ブラリイは、ギター奏者が最も一般的に用いる和音型に
対応するように選択されている。
“ギター”という語は、こ\では一般的な意味に用いら
れており、ギター、バンジヨー,マンドリンおよびウク
レレを含む撥弦楽器を意味する。米国特許第4,282
,786号に述べられているように、和音型の選択にお
ける“最も近い”という語は、1組の整合フイルタと作
動された鍵スイッチの組み合せにより発生された楽音デ
ータセットとの間の最小平均二乗信号誤差を用いる検出
基準を満たしていることを意味する。
根音検出器5は、和音検出回路4によつて一定の和音型
ライブラリイから選択された和音型に対応する和音根音
を決定する。
和音移調回路6は、和音検出回路4により選択された和
音製データを受けとり、根音検出器5によつて与えられ
え検出された根音応答して和音00型データは楽音デー
タに翻訳(変換)され、このデータは発生器割当装置9
により楽音発生器10のサブセットを割当てるのに用い
られる。
レガート検出器170は、2つの利用可能なストラムタ
イミング機能のうちのどちらが発生器割当装置9を動作
させるのに使用されるのかを選択するのに用いられる。
ADSR発生器7はエンベロープ変調機能を発生させ、
これらの機能は楽音発生器10から割当てられた楽音発
生器のサブセットに与えられる。
第2図は、第1図で鍵数3と表示されているシステム論
理ブロックの詳細な論理を示す。第2図において“20
0”代の一連の数字によるすべての表示は、200と前
記参照した米国特許第4,022,098号(特願昭5
1−110652)の第2図に用いられている数字表示
を加えたものに対応する。参考のため述べた特許に説明
しであるように、上鍵盤スイッチが走査されて曲線状(
curved)の鍵盤スイッチ状態が決定されると、鍵
242は2進論理状態“1”を有する、線242はデイ
ビジョン鍵盤信号を転送するのに用いられる。線242
上の“1”信号に応答して、エッジ検出回路15は立上
り信号を発生させる。この立上り信号はフリップフロッ
プ16をセットシ、鍵スイッチカウンタ17をその最小
又は初期カウント状態にリセットするのに用いられる。
米国特許第4,022,098号(特願昭51−110
652)に説明されているように、その状態(開放又は
閉鎖スイッチ)が前の鍵盤走査で検出した状態から変化
している鍵盤スイッチを鍵盤走査が検出すると、状態フ
リップフロップ259がセットされる。
従つて、任意の鍵盤スイッチが前の走査の状態からその
状態を変えると、又は鍵盤走査が完了して走査が第2鍵
盤に向けられていないと、フリップフロップ16がリセ
ットされる。システムが第2鍵盤に関連した鍵スイッチ
を走査しつつある場合には、2進論理状態信号“1”が
オアゲート24への線243上に現われる。線243は
第2鍵盤に対するデイビジョン信号を伝送するのに用い
られる。
フリッブフロップ16がセットされ第1鍵盤が走査され
ると、線285上の2進状態信号はアンドゲート18お
よびオアゲート加を介して転送され、鍵スイッチカウン
タ17のカウント状態を増分させる。
前の鍵盤走査で閉じていた鍵スイッチが現在の鍵盤走査
でも閉じていることが見出されると、線285上に“1
”信号が発生する。閉じた鍵盤が現在の走査で見出され
それが前の走査では開いていた場合には、“1”信号が
287上に発生する。鍵盤走査の終了時、又は状態フリ
ップフロップ259がHALTINC信号を発生させて
割当システムのその割当モードに入れると、フリッブフ
ロップ16がリセットされる。
現在の鍵盤走置の場合の作動偶数が前の鍵盤走査の場合
の作動鍵数と異なる場合にのみ鍵スイッチカウンタ17
がリセットされる。アンドゲート23が発生させたリセ
ット信号は、鍵スイッチカウンタ17のカウント状態を
鍵数レジスタ21へ転送するのに用いられる。この転送
の完了後に、リセット信号は鍵スイッチカウンタ17を
その最小カウント状態に初期設定する。
比較器22は、鍵盤カウンタ17の現在の状態と鍵数レ
ジスタ21に記憶されている前のカウントとを比較する
。入力データの差によつて示されるカウントの変化があ
れば、比較器22は反復信号を発生させる。
鍵スイッチカウンタ17のカウント状態が鍵盤上の1個
の作動された鍵スイッチに対応する単一のカウントを示
すと、ソロ検出回路199はソロ信号を発生させる。
第3図は和音検出回路4および根音検出器5を実行する
ため参考のため述べた米国特許第4,282,786号
に開示したシステムに追加した変更を示す。
“300′代の数字で表示したブロックは、参考のため
述べた米国特許にお跡てこの第3図に示しである数字か
ら300を差し引いた数字で表示されているシステムブ
ロックに対応する。和音・根音検出回路300と表示さ
れているボックスは、第3図においては明示されていな
い和音および根音システム論理の残りの部分を含む。米
国特許第4,282,786号に説明されている方法に
より、作動された鍵スイッチ状態データは楽音状態レジ
スタ312に記憶される。シフトカウンタ303のカウ
ント状態は、楽音状態レジスタから読出された現在のス
イッチ状態データに対する音階中の楽音に対応する。
ソロ信号が発生しないと、331で表示されている1組
のアンドゲートからのデータ出力は1組の選択ゲート1
97を介して利用手段332へ転送される。本システム
においては、利用手段332は第1図に示すサブシステ
ムを記号表示したものであり、このサブシステムは和音
検出回路4および根音検出器5により発生されるデータ
を利用する。アンドゲート338および選択ゲート19
5はそれぞれ1組3個の同一ゲートを表わし、一方アン
ドゲート332および選択ゲート197はそれぞれ1組
4個の同一ゲートを表わす。
アントゲート196は12のカウント状態のうちの1つ
をシフトカウンタ303から転送できる1組4個の同一
ゲートを表わす。楽音状態レジスタ312から読出され
た現在のデータが作動された鍵盤スイッチに対応してい
ると、アンドゲート196は、シフトレジスタ303の
カウント状態を転送する。
ソロ信号がその論理“1”状態にないと、1組の選択ゲ
ート197は根音データをアンドゲート331から利用
手段332に転送する。ソロ信号がその論理“1”状態
にあると、選択ゲート197はシフトカウンタ303の
カウント状態を転送し、選択ゲート195すべてのビッ
トが論理“1”であるデータセットを転送する。
ギター模倣シスチームにとつて、第4図は参考のため述
べた米国特許第4,282,786号の第4図に示され
ている相関論理7の有利な実行例を示す。和音カウンタ
304の2進カウント状態は7本の表示された縁にデコ
ードされる。第4図の論理によつて実行される線および
対応する和音製は第1表に表記されている。
第4図に示すように、線1はデコードされない点が注目
される。論理を検討してみると、線2〜7上に信号がな
いと、省略(欠如;default)によつて論理は第
1表に示すように長和音に対して実施可能である。米国
特許第4,282,786号に説明されているように、
相関論理は整合フイルタプロセッサの実施例を含む。
和音検出回路4および根音検出器5によつて与えられる
システム演算機能は、どのような組み合せの鍵スイッチ
が作動されるかには関係なく、真の和音が予め選択され
た和音ライブラリから選択されることを保証する。この
選択は、最小平均自乗誤差基準で作動されたスイッチの
組み合せに最も近い真の和音を発生させる。ストラム鍵
盤上で押鍵された楽音は一般に楽音発生器のシステムに
より発生される楽音でないということがこのサブシステ
ムの特徴である。例えば米国特許第4,282,786
号に詳述されているように、2音入力組み合せは3音又
はそれ以上の楽音を有する和音を発生させることができ
る。後述する方法により、本システムの楽音発生器は、
ギターの6本の弦によつて含まれるオクターブにまたが
る和音を発生する。真の和音に正確に対応しない無意味
なスイッチ組み合せが作動されると、和音検出回路およ
び根本検出器は、与えられた和音ライブラリから最も近
い和音を選択することによつて誤差を訂正する。
第5図は、和音移調回路6に対する詳細なシステム論理
を示す。和音移調回路6の機能は、和音検出回路4によ
つて選択された和音データを根音検出器5により発生さ
れる根音に対応する調性(key)に移調することであ
る。和音型データ入力を用いて、6本の弦を有するギタ
ーで一般に奏せられる和音に対応する和音を発生させる
こともまた和音移調回路6のシステム機能である。
和音メモリ130は、第2表に列記した7つの2進語を
記憶するROM(固定メモリ)として実施することがで
きる。各語は表中の1つの和音型に対応する。
EndPage: 6 第2表は記憶されたデータを要約した表である。
C2〜B6の範囲を有するオルガン鍵盤の楽音の残りは
零ビット値を有する。
和音メモリアドレスデコーダ130は、1組の選択ゲー
ト195から2進語の形で和音型データを受けとる。こ
の2進語は和音メモリ130に記憶された和音2進語を
アクセスするためにメモリアドレスに変換される。
和音メモリ130からアクセスされた2進語の形式の和
音データは、選択された根音に対応するようにするよう
に和音シフトレジスタ132によつて移調される。和音
シフトレジスタ132は、上鍵盤スイッチ列に含まれる
鍵スイッチ数に等しい多数のビットを有するシフトレジ
スタである。このシフトレジスタは、第2表に示されて
いる楽音に対応するシフトレジスタ132のビット位置
において和音メモリ130からアクセスされた和音デー
タを並列にロードしている。
和音メモリ130からのデータは、和音検出回路4によ
り発生された開始信号に応答して和音シフトレジスタに
ロードされる。米国特許第4,282,786号に説明
されているように、開始信号は、走査カウンタ302.
シフトカウンタ303および和音カウンタ304が同時
にその初期カウント状態にある場合に発生する。和音シ
フトレジスタ132に記憶された古いデータはクリアさ
れ、内容は新らしいデータが和音メモリ130から読出
される前に論理“1”状態に初期設定される。
和音シフトレジスタ132にロードされた和音データ語
は、根音ナンバーより1つだけ少い数に等しい多数のビ
ット位置だけ右ヘシフトされる。根音ナンバー又は和音
根音はオクターブ内で数で表わされた位置として表わさ
れた根音である。ナンバーのつけ方は、楽音Cには楽音
ナンバー1を割当て、楽音Bには楽音ナンバー12を割
当てるようになつている。例えば、F+は楽音ナンバー
6に対応する。データが和音シフトレジスタ132にお
いて右ヘシフトされるにつれて、零2進ビットがシフト
レジスタへの入力に置かれて、他端においてシフトアウ
トされたデータに取つて代る。データシフテイング動作
の終了時に、和音シフトレジスタ132内にあるデータ
は移調されたデータセットと呼ばれる。この結果得られ
る和音データ語は“移調された”と云われる。移調動作
は和音データ語の循環置換に相当することが判る。
和音検出回路4からの開始信号に応答してフリップフロ
ップ134がセットされ、移調カウンタ135がその初
期カウント状態にリセットされる。フリップフロップ1
34がセットされると、論理状態Q=“1”信号がゲー
ト186に伝送される。入力“1”論理状態信号に応答
してゲート136は主クロック1からタイミング信号を
伝送し、これらの信号は和音シフトレジスタに記憶され
たデータを右シフトさせるのに用いられる。
移調カウンタ135は主クロック1により発生されたタ
イミング信号により増分される。
移調カウンタ135のカウント状態が1組の選択ゲート
197を介して伝送される根音ナンバーより1だけ少い
ととを比較器133が見出すと、リセット信号が発生す
る。このリセット信号は、フリップフロップ134をリ
セットしてシフト信号がゲート136を介して和音シフ
トレジスタ132に達するのを抑止するのに用いられる
主クロックは1MHzの速度で動作するのが有利である
ので、和音移調動作に要する最大時間は12マイクロ秒
となる。この短い時間的間隔は楽音発生システムにとつ
ては即時応答にほ/等しい。フリップフロップ134が
セットされると、和音シフトレジスタは検出された根音
に関して移調された6本のギター弦に対応する和音デー
タを含む。
フリッブフロップ134の出力状態がQ=“0”である
場合には、インバータゲート192は割当信号を発生さ
せる。この割当信号は和音移調動作が完了したことを意
味するのに用いられる。
第6図は発生器割当装置9の詳細なシステム論理を示す
。このサブシステムの機能は、和音シフトレジスタ13
2内にある移調されたデータセットを一連のかきならさ
れた弦に対応する楽音発生器割当に変換することである
システム素子である主クロック256,デイビシヨンカ
ウンタ263,グループカウンタ257,アンドゲート
262および1組のオアゲート228A−228Lはす
べて音調検出・割当装置2の素子である。
これらの素子は参考のため述べた米国特許第4,022
,098号(特願昭51−110652)の第2図に示
されている。
線258の論理状態が“1”であると、グループカウン
タ257は主クロックによつて与えられるタイミング信
号によつて増分される。これらの同じ信号は記憶された
データを和音シフトレジスタ132からシフトアウトす
るのに用いられる。米国特許第4,022,098号(
特願昭51−110652)に詳述されているように、
音調検出・割当装置2がその探索モードにある一方で作
動された(閉鎖された)スイッチを見出すために鍵スイ
ッチを走査しつつある場合には、線258の状態は論理
“1”となる。
割当信号が発生した場合、および線242の論理状態が
“1”であつて上鍵盤スイッチが音調検出・割当装置2
によつて走査されつつあることを意味する場合には、主
クロック256からのタイミング信号線和音シフトレジ
スタ132へ転送される。和音シフトレジスタ132内
にある移調されたデータセットは、最低楽音から最高楽
音への方向でアンドゲート160によつて与えられる信
号に応答して読出される。
“1”論理状態信号が線242上に現われると、エッジ
検出回路15は選択カウンタ164および弦カウンタ1
62をその初期カウント状態にリセットするのに用いら
れるパルス様信号を発生させる。
弦カウンタ162は、ギターの6本の弦に対応する6個
の楽音発生器の各々に移調されたデータを割当てるのに
用いられる。弦カウンタ162はデータデコード回路を
含んでいるので、その6つの2進カウント状態の各々は
6本の出力カウントデータ線のうちの1本にデコードさ
れる。論理“1”ビット状態が和音シフトレジスタ13
2から読出される度ごとに、弦カウンタ1620カウン
ト状態は増分される。
押鍵データ又はストラムデータはB1−B2で表示され
ている6本のデータ線上に現われる。押鍵データの発生
は第7図に示してあり、下記に説明する。
例えば第1“弦”に対する和音データが和音シフトレジ
スタから読出され押鍵信号が線B1上に現われると、信
号がアンドゲート163Aの出力に現われる。こ/では
“弦”という語は、ソロおよびストラム動作モードに対
するギター音を発生させる丸めに割当てられた6個の楽
音発生器の1つを意味する一般的な意味に用いられてい
る。ストラム信号が特定の鍵盤走査で存在しない場合に
楽音データが和音シフトレジスタ132からアクセスさ
れても、この省略は重要ではない。何故なら、ストラム
信号が一定の線B1−B6上に現われるやいなや1組の
アントゲート163A−163Fのうちの1つのアンド
ゲートが出力信号を発生させるのに十分な速度で鍵盤走
査がくり返されるからである。これはストラム信号の状
態を変える速度よりはるかに速い速度で鍵盤が走査され
る結果である。アントゲート163A−163Fの出力
からの1組の信号線は押鍵信号線と呼ばれる。
1組12のアントゲート165A−165Lは、アンド
ゲート163A−163Fにより与えられる弦押鍵(s
tr−ing keyed)情報を参考のため述べた米
国特許第4,022,098号(特願昭51−1106
12)に説明されている音調検出・割当装置サブシステ
ムによつて通常の方法で検出し割当てることができる。
選択カウンタ164はモジュロ12をカウントするよう
に実施されている。このカウンタは、和音シフトレジス
タ132がシフトされてデータビットを読出す度ごとに
増分される。選択カウンタ164の2進カウント状態は
12本の信号線にデコードされる。これらの線は弦信号
線と呼ばれる。この方法により、選択カウンタ164の
12のデコードされた出力状態は1オクターブに含まれ
る12音に対応する。12本の信号線は1組のアンドゲ
ート163A−163Fからの押鍵信号を1組のオアゲ
ート228A−228Lへ転送される楽音信号又は楽音
データにデコードする。
オアゲート228A−228Lは音調検出・割当装置2
に含まれており、音調検出・割当動作のサブセットとし
てのそれらのシステム機能は参考のため述べた米国特許
第4,022,098号(特願昭51−110652)
に説明されている。これらのオアゲートの1つに対する
入力に現われる信号は、楽音発生器を上鍵盤に割当てる
機能という点では作動された鍵スイッチと全く同一であ
る。
第1図に示しであるADSR発生器7は、制御信号に応
答して変調関数のアタック,デイケイおよびレリーズフ
ェーズの速度を変える能力をもつ楽音エンベロープ発生
器の周知の実施例のどれを用いても実施することができ
る。適当なADSR発生器サブシステムは、“AD8B
エンベロープ発生器”と題する米国特許第4,079,
650号(特願昭52−7188)に説明されている。
この特許はとこ\に参考のため組み入れられている。
ギター音をまねるのに用いられる楽音エンベロープ関数
は、通常は鍵スイッチの作動に応答してその最大値に速
やかに達する関数である。最大値に達した後楽音エンベ
ロープ関数は、たとえ鍵スイッチがその作動された状態
のま\になつていたとしても開始されるレリーズフェー
ズに入る。このシステム動作は参考のため述べた米国特
許第4,079,650号(特願昭52−7188)に
説明されている。ADSR発生器のこの自動レリーズフ
ェーズ動作の故に、1組6個のアンドゲート163A−
163Fの出力状態をラッチするためのメモリを備える
必要はない。従つてひとたび単一の音調検出信号が1組
のアンドゲート165A−165Lの出力において発生
すると、割当てられた楽音発生器に対するA−DSR関
数発生器は、押鍵システムの残りの部分からのそれ以上
の制御信号を必要としないレリーズモードに自動的に置
かれる。
何らかの理由でアタックおよびレリーズ時間制御信号が
使用されるADSRエンベロープ関数のより一般的な形
を有する楽音発生器に対して本発明が用いられる場合に
は、メモリラッチは1組のアンドゲート163A−16
3Fの各々に追従するので、押鍵(keying)信号
が対応するデータ線B−B6上に現われている限りおい
ては楽音押鍵データは保持される。
第7図は、6つのストラム押鍵信号B1−B6を発生さ
せるストラム間隔発生器11に対する論理システムを示
す。音調検出・割当装置2が作動されていない状態から
作動された状態に変化した鍵スイッチ状態を検出すると
、2進論理“1”信号が線287上に発生する。この信
号の発生は参考のため述べである米国特許第4,022
,098号(特願昭51−110652)に説明されて
いる。アンドゲート181は、新らしい楽音が検出され
る場合に“1”論理状態信号を発生させ、一方では上鍵
盤が走査されるが、これは、“1”論理信号が線242
上に存在する一方で鍵スイッチ状態が上鍵盤上で走査さ
れるからすある。
“1”状態信号がアンドゲート181によつて発生され
、押鍵(keying)カウンタ175が第6番目のカ
ウント状態に増分されると、アントゲート180の出力
からリセット信号が発生する。アンドゲート180の出
力状エッジ検出回路183によつてパルス状信号に変換
される。押鍵カウンタ175は、ギター音を発生させる
ために上鍵盤に割当てられた楽音発生器の数であるモジ
ュロ6をカウントするように実行される。
レガート検出器170は後述するように連続する新らし
い系音信号間の時間的間隔に応じてレガート信号又は高
速(Fast)信号を発生させる。メモリ選択回路17
1は、レガートおよび高速信号の状態に応じて押鍵スペ
ーシングメモリ172から読出される2組のデータのう
ちの1組を選択する。
第8図は、押鍵スペーシングメモリ172に記憶された
2組の押鍵スペーシングデータの例を示す。
左方のグラフは高速信号に応答して選択される線形の1
組の点に対するデータである。右方のグラフはレガート
信号に応答して選択される指数的な1組の点に対するデ
ータである。
押鍵カウンタ175のカウント状態は、レガートおよび
高速信号状態に応答して選択されたデータから押鍵スペ
ーシングメモリ172のデータをアドレスアウトするの
に用いられる。押鍵スペーシングメモリ172からアク
セスされたデータ値は、乱数発生器174により発生さ
れた乱数に加算器173により加算される。乱数の加算
が用いられているので、その結果生じるストラム押鍵信
号は一定の時間的間隔によつて正確には分離されない。
この方法により、機械に似た正確なタイミング性はスト
ラムされた楽音発生器に対しては避けられる。
特別な音楽的効果に対して正確な一組の時間的間隔が望
まれる場合には、乱数発生器の出力は抑止信号によつて
抑止できる。
加算器173からの間隔数と呼ばれる出力データ値は、
間隔数ラッチ176に記憶される。間隔数ラッチ176
に記憶された間隔数は、押鍵時間クロック177により
発生される各クロックパルスに応答して加算器−アキュ
ムレータ178の内容に加算される。
カウンタ405の状態は、加算器−アキュムレータ17
8に含まれるアキュムレータによつてPと比較され、そ
の論理状態を“1”から“0”に変化され、オーバフロ
ー信号が発生される。
押鍵時間クロック177は、±の周波数が外部速度制御
信号によつて変えることができる可変速度クロックとし
て実行される。速度制御信号はストラム押鍵信号の速度
を制御するために音楽家が変えることができる。
押鍵カウンタ175の力ウント状態は、加算器−アキュ
ムレータ178により発生されるオーバフロー信号によ
つて増分される。押鍵カウンタ175のカウント状態は
、6個のアンドゲート179A−179Fに接続された
6本の信号線にデコードされる。従つて、例えばもし押
鍵カウンタ175が第2カウント状態にあり加算器−ア
キュムレータ178がオーバフロー信号を発生させると
、押鍵信号B2は2進論理状態“1”に置かれる。
レガート検出器170により発生される高速およびレガ
ート信号は、押鍵時間クロック177に対する2つの周
波数のうちの1つを選択するのに用いられる。高速信号
が発生されると、これら2つの周波数のうちの高い方の
周波数が選択される。速度制御はこれらの予め選択され
た周波数の両方を変化させる。
押鍵時間クロック177は、10KHzの公称周波数に
対してセットするのが有利である。加算器−アキュムレ
ータ178のアキュムレータは10,000の値にリセ
ットする。押鍵スペーシングメモリ172の高速データ
セットが10,000、400、400、400、40
0、400の値を有する場合には、0.04秒の時間的
間隔スペーシングでストラム押鍵信号B1−B6が発生
する。第1の値は1であるので、ストラム信号B1は新
たな楽音が発生した後殆んど同時に発生する。
第2の、又はレガートデータセットに対しては、10,
000、1017、1245、1406、2403、3
869の値が指数的ストラム押鍵順序(keying 
sequence)を与え、総時間間隔は約1秒になる
ギター演奏を更に真にせまつてまねるために、押鍵カウ
ンタ175はアップ/ダウン又は2方向カウンタとして
実行することができる。カウントの方向線逆制御信号の
状態によつて制御される。逆制御信号がその2進“1”
論理状態にあると、カウント状態は加算器−アキュムレ
ータにより発生されるオーバフロー信号によつて決定さ
れる。2方向カウンタを用いると、周波数が次第に高く
なる順序又は周波数が次第に低くなる順序のいづれの順
序でもギターストラムを発生させることができる。
上鍵盤上で作動された鍵数が前の走査の場合と現在の走
査の場合とが同一である場合、第2図の比較器22は反
復信号(repeat aignal)を発生させる。
この反復信号は押鍵カウンタ175の2方向実施のため
逆信号制御に用いられる。アンドゲート191への反復
ストラム押鍵信号が“1”2進論理状態にあると、この
反復信号は動作する。
和音を反復しようとする場合には、上鍵盤上の1音をス
トラムの終りに持ち上げて(lift)その次に再び作
動させるだけでよい。従つて、1本の指を鍵盤上で動か
すだけでよいので、周波数の方向を交互に変えることが
できる一連の急速なストラムを得るのが便利である。和
音楽音の残りの部分は押鍵されたま\になつている。
レガート検出器170の詳細な論理が第9図に示されて
いる。レガート検出器は、“鍵盤電子楽器用自動レガー
ト押鍵”と題する1980年9月8日付係属中の米国特
許出願第06/184,707号に開示されている方法
で実施される。この参考のため述べた米国出願の譲受人
は本発明の譲受人と同一である。
押鍵時間クロック177はタイミング信号源としての役
目をする。新たな楽音信号が音調検出・割当装置から線
287上に現われると、フリップフロップ403がセッ
トされる。フリップフロップ403の出力Qの状態の変
化は、エッジ検出回路404によつてリセット信号に変
換される。
カウンタ405は予め選択された数Uをモジュロとして
カウントするように実施される。このカウンタが自らリ
セットすると、リセット信号が発生し、この信号はフリ
ップフロップ403をリセットする。カウンタ405は
エッジ検出器404によつて与えられるリセット信号に
応答して初期状態にリセットされる。カウンタ405の
状態は時間的間隔数と呼ばれる。
システム論理を図示するため、カウンタ405のカウン
ト状態が最大カウントUより小さい数Dにある場合を考
えてみよう。更に、Dもまた第2の予め選択された数P
より小さいと仮定する。Pの値もまたUより小さい。D
はカウンタ405の最小カウント状態に対応する零値を
有することが許される。Pは予め選択された時間的間隔
数にすぎない。
カウンタ205の状態は比較器406によつてPと比較
される。Pの値は種々の実施例のどれによつても与える
ことができる。Pは手に持つ計算機に似た鍵盤からうる
ことができ、又はPはアドレス信号に応答してアドレス
可能メモリから読出される数とすることができる。
DがPより小さいと、比較器406は“1′出力2進論
理状態を発生させ、この状態は信号入力としてオアゲー
ト408へ転送される。新たな楽音が割当てられ、Dが
Pより小さいと、アンドゲート410は高率信号に対し
2進“1”論理状態を発生させる。
DがPよりは大きいがUよりは小さいと、比較器406
は“0”2進状態信号をオアゲート408を介してイン
バータ409へ転送する。従つてもしDがPより大きい
と、新たな楽音信号はアンドゲート411がレガート信
号に対する“1”2進論理状態を発生するようにさせる
カウンタ405が新たに割当てられた楽音のない場合に
起きる最大カウントに達することが許されると、フリッ
プフロップ403がリセットされるので、次に検出され
割当てられた楽音は上述したタイミング順序を再び開始
する。カウンタ405のPカウントに対応する時間的間
隔内に作動された連続する楽音にはすべて高速制御信号
を割当てられる点に注目すべきである。この動作論理は
、和音の全楽音が理想的な同時的方法で作動されない状
況に適合する。(カウンタ405のカウント時間によつ
て表わされる)Pよシ大きくUより小さい時間的間隔で
互に引き続いてレガート制御信号が割当てられるが、但
しそのような順序の楽音のうちで最初に作動される楽音
だけ杜例外である点に注目されたい。この最初に作動さ
れる楽音には高速制御信号が割当てられる。
高速およびレガートストラムモードは自動的に入り、そ
の選択は鍵盤スイッチを作動させる方法ならびに音楽が
奏せられるテンポに適合する。Pの値は音楽家の好みに
調節される。
第5図に示した和音メモリ130に記憶されるデータ値
を拡張するととKよつて、本当のギター音を一層よくま
ねることが容易に可能となる。上述したように、その動
作が検出された根音に応動する移調シフトレジスタを用
いることによつて、1つの和音型がすべての楽音鍵に対
して用いられた。
フレット板の物理的構造の故に、ギター奏者は可能な楽
音鍵の各々に移調された各和音型に対し6本全部の弦を
使用しない、又は使用できないことは周知である。この
効果は各鍵に対し1つの和音型を記憶することによつて
容易に再現できる。このためには12の可能惟のある鍵
における7つの基本和音に対し全部で7X12=96セ
ットの和音型が必要である。データセット値は第3表に
表記してある。
第3表は記憶されたデータを要約した表である。
C2〜B6の楽音範囲を有するオルガン鍵盤に対する楽
音の残りの部分は零ビット記入項(entry)を有す
る。
第10図は和音メモリ130の拡張型からデータをアド
レスする方法を示す。根音ナンバーはアドレスデコーダ
190によつてデコードされ、和音メモリアドレスデコ
ーダ131によつて与えられる和音型データアドレスに
対応する楽音鍵に対する1組のデータを選択するのに用
いられる。リズミカルな演奏をするためには、ギター奏
者は最低の弦を同時に用いることはめつたにない。リズ
ム発生器184により代わりのバスが容易に得られる。
代わりのバス動作モードでは、代替信号(ALT si
gnal)拡“1”2進論理状態におかれる。
フリップフロップ187はリズム発生器から受信した信
号に応答してその出力2進論理状態を変える。代替(A
LT)信号がその“1”論理状態にあると、アントゲー
ト163Aおよびアントゲート163Bは楽音押鍵信号
をアントゲート163Aからアンドゲート165Aへ、
およびアントゲート163Bからアントゲート165B
へと交互に転送する。代替信号がその“0”状態にある
と、この交替は抑制され、アンドゲート163Aの出力
は選択ゲート186を介してアントゲート165Aに転
送され、アントゲート163Bの出力は選択ゲート18
5を介してアンドゲート165Bに転送される。
このシステム配置は最低楽音押鍵信号をアンドゲート1
63Aへの入力に置き、次に最も低い楽音押鍵信号をア
ンドゲート163Bへの入力に置く点が注目される。
第6図に示したストラム押鍵論理は、いかなる時にも和
音シフトレジスタ132に記憶された和音楽音数に自動
的に適合する点も注目される。ソロ又は和音演奏モード
に対して、又は和音を構成する楽音数に対して特別な装
置は必要としない。
以下本発明の実施の態様を列記する。
1、前記鍵スイッチ配列(アレイ)が鍵スイッチ接続回
路を含み、それによつて前記鍵スイッチ配列が平行(p
arallel)オクターブで電気的に接続2.タイミ
ング信号を与えるクロックと、前記タイミング信号に応
答してデイビジョン鍵盤信号を発生させるデイビジョン
信号発生器と、前記デイビジョン鍵盤信号に応答して前
記タイミング信号を前記鍵スイッチ配列に順次印加する
鍵スイッチ走査手段と、 前記鍵スイッチ走査手段によつて与えられる検出信号に
応答して、前記作動された状態において作動される前記
鍵スイッチアレイの各鍵スイッチに対して楽音信号を発
生させる楽音信号発生器と、前記楽音信号によつて増分
され、前記デイビジョン鍵盤信号に応答して初期カウン
ト状態にリセットされる楽音スイッチカウンタと、を具
える特許請求の範囲第1項による装置。
3.前記検出手段は、 前記デイビジョン鍵盤信号に応答して前記楽音スイッチ
カウンタのカウント状態を記憶するための鍵数カウンタ
と、 前記楽音スイッチカウンタのカウント状態が前記鍵数レ
ジスタに記憶されたカウント状態に等しい場合に反復信
号を発生させる数(number)比較手段と、 前記デイビジョン鍵盤信号に応答し、前記楽音スイッチ
カウンタのカウント状態が1のカウント値を有する場合
にソロ信号を発生させるソロ信号発生器を更に含む 前記第2項による装置。
4.前記和音検出手段線、 前記ソロ信号が発生しない場合には前記選択された楽音
和音を前記楽音データ発生器手段に与え、前記ソロ信号
が発生すると予め選択されたソロ和音型を前記楽音デー
タ発生器手段に与える和音選択手段と、 前記タイミング信号に応答して開始信号を発生させる信
号発生回路とを含む 前記第3項による装置。
5.前記根音検出手段は、 前記ソロ信号が発生しない場合には前記選択された和音
根音を前記楽音データ発生器手段に与え、前記ソロ信号
が発生すると前記鍵スイッチ配列の作動された鍵スイッ
チに対応する和音根音を前記楽音データ発生器手段に与
える根音選択手段を含む 前記第4項による装置。
6.前記時間的間隔数が予め選択された間隔時間数より
小さい場合には前記間隔検出手段が第1制御信号を発生
させ、前記時間的間隔数が前記予め選択された間隔時間
数より大きい場合には第2制御信号が発生する特許請求
の範囲第1項による装置。
7.前記ストラム発生手段は、 前記第1制御信号に応答して第1周波数において押鍵信
号を与え、前記第2制御信号に応答して第2周波数にお
いて押鍵信号を与えるためのストラム時間クロックと、 紡記一連の押鍵信号によつて増分される押鍵信号と、 前記デイビジョン鍵盤信号および前記楽音信号に応答し
て前記ストラムカウンタを初期カウント状態にセットす
るカウント初期設定回路と、前記押鍵信号に応答して複
数の押鍵信号線のうちの1本上にストラム押鍵信号を発
生させるため前記押鍵カウンタのカウント状態をデコー
ドして前記ストラム押鍵信号を発生させるカウントデコ
ーデイング手段とを含む 前記縞6項による装置。
8.前記ストラム時間クロックは、 複数の組の周波数ナンバーを記憶するための周波数メモ
リと、 前記複数の制御信号のうちの1つに応答して前記複数の
組の周波数ナンバーのうちの1組を選択するための周波
数メモリ選択手段と、 前記周波数メモリ選択手段により選択された前記複数の
組の周波数ナンバーのうちの選択された前記1組から周
波数ナンバーを読出すため前記押鍵カウンタに応答する
周波数アドレッシングデコーダと、 乱数を発生させるための乱数発生器と、前記乱数と前記
読出された周波数ナンバーとを加算してランダム周波数
ナンバーをつくるための加算器と、 前記ランダム周波数ナンバーに対応する周波数で前記押
鍵信号を発生させる周波数発生手段とを含む 前記第7項による装置。
9.前記押鍵カウンタは、 前記反復信号が発生しない場合には前記順序の押鍵信号
によつて増分され、前記反復信号が発生した場合には前
記順序の押鍵信号によつて減分される2方向カウンタと
、 前記反復信号が発生しない場には前記カウント初期設定
回路が前記2方向カウンタを初期最小カウント状態にセ
ットし、前記反復信号が発生した場合には前記カウント
初期設定回路が前記2方向カウンタを初期最大カウント
状態にセットする初期設定手段とを含む 前記第7項による装置。
10.前記楽音データ発生器手段は、 前記予め選択された1組の楽音和音型の各々に対して和
音語を記憶するための和音メモリと、前記選択された楽
音和音型に応答して前記和音メモリから対応する和音語
をアクセスするための和音メモリ選択手段と、 前記選択された和音根音に応答して前記アクセスされた
和音語を移調させる和音移調手段とを含む 前記第7項による装置。
11.前記和音移調手段は、 和音シフトレジスタと、 前記開始信号に応答して前記和音メモリからアクセスさ
れた和音データを前記シフトレジスタに記憶するメモリ
負荷回路と、 前記選択された和音根音に応答して前記和音シフトレジ
スタに記憶された前記和音データ語を周期的に置換する
シフトレジスタアドレッシング手段とを含む 前記第10項による装置。
12、前記ストラム押鍵手段は、 前記和音シフトレジスタに記憶された前記和音データ語
を含む個々のビットを順次アクセスするための回路を含
むシフトレジスタアドレッシング手段と、 “1”2進論理状態を有する前記和音シフトレジスタか
らアクセスされた前記ピットにより増分される弦カウン
タと、 前記デイビジョン鍵盤信号に応答して前記弦カウンタを
初期カウント状態に初期設定する弦カウンタ初期設定回
路と、 前記弦カウンタのカウント状態をデコードして複数の弦
信号線のうちの1本に弦信号を発生させる弦デコーデイ
ング手段と、 前記複数の弦信号線と前記複数の押鍵信号とを組合わせ
て前記入力楽音データを発生させ前記複数の楽音発生器
に与えるための弦選択手段とを含む 前記第11項による装置。
13、前記楽音データ発生器手段は、 複数の和音データ語を記憶する和音メモリと、前記選択
された楽音和音型に応答して、また前記選択された和音
根音に応答して、前記和音メモリから和音データ語をア
クセスするための和音メモリ選択手段とを含む 前記第7項による装置。
14、前記ストラム押鍵手段は、 第1および第2選択信号を発生させるためのリズム発生
器と、 前記第1および第2選択信号に応答して前記複数の楽音
発生器から前記入力楽音データを選択的に抑止する交互
ゲーテイング手段とを含む前記第12項による装置。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例の概略図である。 第2図は、第1図の鍵数カウンタ3の概略図である。 第3図は、第1図の和音検出回路4の概略図である。 第4図線、相関論理の概略図である。 第5図は、第1図の和音移調回路6の概略図である。 第6図は、第1図の発生器割当装置9の概略図である。 第7図は、第1図のストラム間隔発生器11の概略図で
ある。 第8図は、2組の押鍵データのグラフである。 第9図は、レガート検出器170のブロック図である。 第10図は、和音メモり130からのデータアドレッシ
ングのブロック図である。 第1図において、 1はソロ鍵盤スイッチ、2は音調検出・割当装置、3は
偶数、4は和音検出回路、5は根音検出器、6は和音移
調回路、7はADSR発生器、9は発生器割当装置、1
0は楽音発生器、11はストラム間隔発生器、12は選
択ゲート、170はレガート検出器。 特許出願人  株式会社 河合楽器製作所代理人弁理士
 田 坂  善 重

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 作動された状態と開放された状態との間で動作で
    きる鍵スイッチアレイから成る押鍵手段を有し、作動さ
    れた鍵スイッチに割当てられた多数の楽音発生器を有す
    る鍵盤作動電子楽器と共同して、 前記鍵スイッチアレイの動作可能状態に応答して、作動
    状態において動作する各鍵スイッチに対応してスイッチ
    データ値を発生させる検出手段と、前記スイッチデータ
    値を記憶するための状態メモリと、 前記状態メモリに記憶されたスイッチデータ値に応答し
    て、前記記憶されたスイッチデータ値が楽音和音型に対
    応するかどうかには関係なく楽音和音型を予め選択され
    た1組の楽音和音型から選択する、整合フイルタプロセ
    ッサを含む和音検出手段と、 前記状態メモリに記憶されたスイッチデータ値に応答し
    て、前記選択された楽音和音型に対応する和音根音を選
    択する根音検出手段と、前記検出手段が発生させたスイ
    ッチデータ値に応答して、前記鍵スイッチアレイの鍵ス
    イッチの連続して作動した状態間の経過時間に対応する
    時間間隔数を発生させる間隔測定手段と、前記時間間隔
    数に応答して、複数の制御信号を発生させる間隔検出手
    段と、 前記複数の制御信号に応答して、一連のストラム押鍵信
    号を発生させるストラム発生手段と、前記選択された和
    音型と前記選択された和音根音とに応答して、入力楽音
    データを発生させる楽音データ発生器手段と、 前記入力楽音データに応答する周波数で動作できる複数
    の楽音発生器と、 前記ストラム押鍵信号に応答して、前記入力楽音データ
    を前記複数の楽音発生器に与えそれによつて前記ストラ
    ムされた弦楽器をまねるためのストラム押鍵手段と、を
    具える ストラムされた弦楽器をまねるための装置。
JP57182685A 1981-10-19 1982-10-18 電子楽器用適応ストラム発生装置 Granted JPS5878197A (ja)

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US06/313,026 US4379420A (en) 1981-10-19 1981-10-19 Adaptive strum keying for a keyboard electronic musical instrument
US313026 1989-02-21

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JPS5878197A true JPS5878197A (ja) 1983-05-11
JPH0437992B2 JPH0437992B2 (ja) 1992-06-23

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ID=23214060

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