JPS5913656Y2

JPS5913656Y2 - 電子楽器のピツチベンド装置

Info

Publication number: JPS5913656Y2
Application number: JP12862377U
Authority: JP
Inventors: 俊行高橋; 正彦小池; 晴行鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1977-09-24
Filing date: 1977-09-24
Publication date: 1984-04-23
Also published as: JPS5454327U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、音源発振器として電圧制御型発振器を有す
る電子楽器において、ピッチベンド操作用可変抵抗器の
印加電圧を可変設定する別の可変抵抗器を設けてピッチ
ベンド可変幅を制御しうるようにした改良されたピッチ
ベンド装置に関する。

一般に、ミュージックシンセサイザ等の電子楽器は、音
源発振器としての電圧制御型発振器を、各鍵毎に異なる
ように定められた音高電圧で制御することにより、押さ
れた鍵に対応する音高の楽音信号を合成するようになっ
ている。

従来から、この種の電子楽器には、鍵を押したまま、ピ
ッチベンド操作子（通常は、可変抵抗の摺動子）を基準
点からプラス側又はマイナス側へ動作させることにより
ピッチ（音高）を上下に変化させうるようにしたピッチ
ベンド装置が設けられている。

しかし、従来ピッチベンド装置においては、操作子とし
てのピッチベンド操作子しか設けられていないため、ピ
ンチベンドの可変幅を外部から制御することはできなか
った。

すなわち、ピッチの上下方向のずれの最大量は固定され
ており、その値は例えば±１２００セント（１オクター
ブ相当）であった。

従って、このピッチベンド装置では、演奏中に、例えば
±５００セントだけピッチをずらそうとすれば、ピッチ
ベンド操作子をその可動範囲の中途の適当な位置で停止
させるように操作しなければならず、このような操作は
実際上極めて困難であり、再現性よく反復するのが不可
能であった。

この考案の目的は、ピッチベンドの可変幅（ピッチずれ
の最大量）を適宜制御することのできる改良されたピッ
チベンド装置を提供することにある。

この考案の特徴とするところは、ピッチベンド操作用の
可変抵抗器の印加電圧を可変設定する別の可変抵抗器を
設けてピッチベンド可変幅を制御するようにした点にあ
る。

このような特徴によれば、簡単な回路構成で、広範囲の
安定したピッチベンド可変幅制御を達成できる。

以下、添付図面を参照してこの考案の好ましい実施例を
説明する。

第１図は、この考案の一実施例によるピッチベンド装置
をそなえた電子楽器を示すもので、１０は、音高制御信
号ＰＣにより発振周波数が制御される音源発振器として
の電圧制御型発振器（ＶＣＯ）である。

音高制御信号ＰＣは後述するように鍵が押されるたびに
、押された鍵の音名に対応した電圧値を有するように発
生されるものであり、ＶＣＯｌｏの出力側には、押され
た鍵の音名に対応し７た音高（周波数）の音源信号が発
生される。

この音源信号は、電圧制御型フィルタ（ＶＣＦ）１２を
介して電圧制御型増幅器（ＶＣＡ）１４に送られ、ＶＣ
Ｆ１２では音色特性を、ＶＣＡ１４では振幅エンベロー
プ特性をそれぞれ付与される。

ＶＣＡ１４の出力端に得られる楽音信号は出力増幅器１
６を介してスピーカ１８に送られ、このスピーカ１８に
より楽音に変換される。

ここで、音高制御信号ＰＣを発生するための系統につい
て説明すると、この系統は、音高電圧発生回路２０と、
鍵オン信号発生回路２２と、サンプルホールド回路２４
と、バッファ２６とを含む。

音高電圧発生回路２０は、後述される音高基準電圧発生
回路４０からの音高基準電圧ＲＶに基づいて各鍵の音名
に対応した音高電圧ＰＶを発生するためのもので、一群
の鍵スィッチＫＳ−Ａと、これらの鍵スィッチに種々の
レベルの電圧を供給する抵抗回路網ＲＷとをそなえてい
る。

鍵オン信号発生回路２２は、鍵スィッチＫＳ−Ａと連動
する一群の鍵スィッチＫＳ−Ｂを有し、これらの鍵スィ
ッチＫＳＢの一方の端子に共通に電圧十Ｖを印加すると
ともに、鍵スィッチＫＳ−Ｈの他方の端子を共通接続し
てその共通接続点から鍵オン信号ＫＯＮを発生させるよ
うになっている。

この鍵オン信号ＫＯＮは、いずれかの鍵がオン操作され
たことを示すものである。

ある鍵が押されたとすると、音高電圧発生回路２０から
は、その押された鍵の音名に対応した音高電圧ＰＶが発
生され、鍵オン信号発生回路２２からは、鍵のオン操作
があったことを示す鍵オン信号ＫＯＮが発生される。

音高電圧Ｐｖは、鍵オン信号ＫＯＮとともにサンプルホ
ールド回路２４に供給される。

サンプルホールド回路２４は、鍵オン信号ＫＯＨに応じ
て音高電圧ＰＶをサンプリングするサンプリングゲ−）
Ｇと、このゲー）Ｇの出力をホールドするコンデンサＣ
とを含んでいる。

音高電圧ＰＶを鍵オン信号ＫＯＮに応じてサンプルホー
ルドした後バッファ２６に供給することにより、このバ
ッファ２６の出力側に音高制御信号ＰＣが得られる。

この音高制御信号ＰＣは、押された鍵の音名に対応した
電圧値を有するものであるがら、これをもってＶＣＯＩ
Ｏを制御すると、押された鍵の音名に対応した周波数の
音源信号を得ることができる。

なお、音高制御信号ＰＣは減衰用可変抵抗２８を介して
ＶＣＦ１２にも供給されており、それによって音高変化
に応じてＶＣＦ１２のしゃ断周波数が制御される（通常
は、音高が高くなるにつれてしゃ断周波数も高くなるよ
うに制御される）。

一方、制御電圧発生回路３０は、押鍵時の音色（ろ波特
性）変化及び振幅（増幅利得）変化のパターンに対応し
たエンベロープ信号を形成するのに必要とされるいくつ
かのレベルの制御電圧ＣＶを発生して、この制御電圧Ｃ
Ｖを各エンベロープ発生器（ＥＧ）３２．３４に供給し
ている。

各々のエンベロープ発生器３２．３４には鍵オン信号Ｋ
ＯＮも供給されている。

鍵オン信号ＫＯＮが発生されると、エンベロープ発生器
３２は、押鍵時の音色（ろ波特性）変化パターンに対応
したエンベロープ信号ＥＶＩを発生し、ＶＣＦ１２を制
御してそのろ波特性を時間的に変化させると共に、エン
ベロープ発生器３４は、押鍵時の振幅変化パターンに対
応したエンベロープ信号ＥＶ２を発生し、ＶＣＡ１４を
制御してその増幅利得を変化させる。

以上のような構成の結果、ＶＣＡ１４の出力側には、押
された鍵の音名に対応した周波数（音高）と、所定の音
色特性及び振幅エンベロープ特性とを有する楽音信号が
得られ、この楽音信号は出力増幅器１６を介してスピー
カ１８に送出され、ここで楽音として発音される。

さて、この考案の教示によれば、音高電圧発生回路２０
の音高電圧ＰＶのもとになる音高基準電圧ＲＶを独特の
様式で変化させることにより、音高を上下方向に所定幅
にわたって変化させるピッチベンド操作が行われるよう
になっている。

すなわち、音高基準電圧ＲＶを発生するための回路４ｏ
には、ピッチベンド装置５０と、チューニング（調律）
回路６０とが設けられている。

ピッチベンド装置５０においては、ピッチベンド可変幅
制御用可変抵抗器５１と、電圧分配回路５２と、ピッチ
ベンド操作用可変抵抗器５３と、基準電圧設定用可変抵
抗器５４と、加算回路５５とが設けられている。

ピッチベンド可変幅制御用可変抵抗器５１は、制御電圧
Ｖａを電圧分配回路５２に供給し、電圧分配回路５２は
、ピッチベンド操作用可変抵抗器５３の一端Ｐに制御電
圧Ｖａに応じた一方の極性の電圧Ｖ１を供給するととも
に、同可変抵抗器５３の他端Ｑには制御電圧Ｖａに応じ
た反対極性の電圧−■２を供給する。

ピッチベンド操作用可変抵抗器５３において、その中点
Ｍは接地されており、ピッチベンド操作子としての可動
子５３ａからピッチベンド電圧Ｖｌ）が取出されるよ
うになっている。

加算回路５５の一方の加算入力端にはピッチベンド電圧
ｖｂが供給され、他方の加算入力端には基準電圧設定用
可変抵抗器５４から所定の基準電圧Ｖｓが印加されてい
る。

このような構成によると、加算回路５５の出力側から取
出される加算出力Ｖｒとしては、基準電圧Ｖｓに対して
ピッチベンド電圧ｖｂを加算した形の電圧出力を得るこ
とができる。

そこで、いま、ピッチベンド操作子としての可動子５３
ａを中点Ｍに相当する位置から一端Ｐ側及び他端Ｑ側
へ往復動的に変位させるべく操作するものとすると、加
算出力電圧Ｖｒは、基準電圧Ｖｓに対して可動子５３
ａの変位に応じた正負のピッチベンド電圧ｖｂが加算さ
れる結果、基準電圧Ｖｓのレベルを中心に上下方向に加
算値相当分だけ変化することになる。

そして、この場合のピッチベンド電圧ｖｂの可変幅は、
可変抵抗器５３に供給される電圧■１及び−■２が制御
電圧Ｖａに応じて変化されるようになっているので、可
変抵抗器５１により任意に可変設定することができる。

一方、チューニング回路６０においては、チューニング
操作用可変抵抗器６１から供給されるチューニング電圧
Ｖｔと、加算回路５５から供給される電圧Ｖｒとを加算
回路６２で加算し、この加算回路６２の加算出力電圧か
らなる音高基準電圧ＲＶを音高電圧発生回路２０に供給
するようになっている。

従って、音高基準電圧ＲＶは、加算出力電圧Ｖｒに対し
てチューニング電圧Ｖｔを加減したものとなり、この電
圧ＲＶのレベルは、チューニングの目的で可変抵抗器６
１を操作することにより適宜変化されうるものとなる。

第２図は、第１図に示した音高基準電圧発生回路４０の
詳細構成の一例を示すもので、第１図における部分と同
一部分には同一符号を付しである。

ピッチベンド装置５０において、ピッチベンド可変幅制
御用可変抵抗器５１はその一端に＋■の電圧が加えられ
、その他端が接地されている。

この可変抵抗器５１の可動子５１ａから取出される電
圧Ｖａは、差動アンプとして動作するように接続された
演算増幅器（以下、オペアンプと称する）ＯＰ１の
反転入力側へ供給される。

このオペアンプＯＰＩの反転入力側には、可変抵抗器Ｖ
Ｒ１から補正電圧が、電圧Ｖａに加算されるようにして
加えられている。

また、オペアンプＯＰＩの非反転入力端には、加算回路
５５の可変抵抗器５４から基準電圧Ｖｓが印加されてい
る。

オペアンプＯＰ１から取出される出力電圧■１は一方で
は、ピッチベンド操作用可変抵抗器５３の一端Ｐに供給
され、他方では、反転アンプとして動作するように接続
されたオペアンプＯＰ２の反転入力側に供給されている
。

このオペアンプＯＰ２の反転入力側には、可変抵抗器Ｖ
Ｒ２からの補正電圧が、前記出力電圧Ｖ１に加算される
ように供給されている。

オペアンプＯＰ２の反転入力端に接続された入力抵抗Ｒ
７と、反転入力端−出力端間に接続された帰還抵抗Ｒ２
とは、−例としてそれぞれ２００ＫΩ、１００ＫΩの
抵抗値をもつものが使用され、このため可変抵抗器５３
の他端Ｑに加えられるオペアンプＯＰ２の出力電圧−■
２はその大きさ■１／２に等しい。

このように、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２を含む電圧分配
回路５２は、制御電圧Ｖａに応じた一方極性の比較的高
い電圧Ｖ１と、反対極性の比較的低い電圧−■２とをそ
れぞれ可変抵抗器５３の一端Ｐと、他端Ｑとに分配供給
するものである。

なお、電圧−■２の値として小さな値を定めたのは、こ
の電圧が基準電圧Ｖｓと加算されることにより音高基準
電圧ＲＶをゼロ以下にすることのないようにするためで
ある。

（音高基準電圧ＲＶがゼロ近傍又はそれ以下になると、
■Ｃ０１０が動作しなくなる）。

可変抵抗器５３の可動子５３ａから取出されるピッチ
ベンド電圧ｖｂは加算回路５５に供給される。

加算回路５５は、反転アンプとして動作するように接続
されたオペアンプＯＰ３を含み、このオペアンプＯＰ３
の反転入力端側には、ピッチベンド電圧ｖｂと、基準電
圧Ｖｓとがたがいに加算される形で加えられている。

基準電圧Ｖｓは、両端にそれぞれ＋Ｖ、−Ｖの電圧が付
与された可変抵抗器５４の可動子５４ａから取出され
る。

このような構成の結果、オペアンプＯＰ３の出力側には
、ピッチベンド電圧ｖｂと基準電圧Ｖｓとを加算したも
のを反転した電圧Ｖｒが得られる。

チューニング回路６０においては、反転アンプとして動
作するように接続されたオペアンプＯＰ４が設けられて
おり、このオペアンプＯＰ４の反転入力端側には、加算
回路５５からの加算出力電圧Ｖｒと、可変抵抗器ＶＲ３
からの補正電圧と、チューニング操作用可変抵抗６１の
可動子６１ａからのチューニング電圧Ｖｔとがたがい
に加算されるようにして供給されている。

オペアンプＯＰ４の出力端はエミッタフォロワトランジ
スタＴｒのベースに接続されており、上記した３つの入
力電圧を加算したものを反転した電圧出力からなる音高
基準電圧ＲＶが、トランジスタＴｒの負荷抵抗ＲＬから
取出されるようになっている。

第２図の回路配置によれば、第１図に関して前述したの
と同様にして、可変抵抗器５３によるピッチベンド操作
、可変抵抗器５１によるピッチベンド可変幅制御操作、
及び可変抵抗器６１によるチューニング操作を行うこと
ができ、これらの各種の操作に応答した音高基準電圧Ｒ
Ｖが得られることは明らかである。

なお、可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ２゜ＶＨ２，５４は、通
常、楽器本体内に配置され、製作時に適宜調整されるも
のである。

ここで、第２図に示したピッチベンド装置５０によって
ピッチベンド操作を行う場合、どの程度のピッチベンド
（ピッチずれ）を生ヒさせうるか具体例を示す。

まず、ピッチずれＰＤをセント値で示すものとすると、
それは次式で定義される。

ＰＤ−１２００１ｏｇ丁マ・・・・・・（１）（１）式
で、ｆｏは基準周波数、ｆは実際の発音周波数を示す。

先に実施例で示した型の電子楽器においては、音高電圧
と発音周波数との間には比例関係があるから、上方への
最大ピッチずれＰＤｏＭ、下方への最大ピッチずれＰＤ
ＬＭはそれぞれ次の（２）。

（３）式のように表わされる。

ここで、Ｖｓは、可変抵抗器５４により例えば２〔■〕
に設定されるものであるから、この値を上記（２）、
（３）式に代入すると、次の（４）、（５）式を得る
ことかで゛きる。

ＰＤＵＭ＝１２００ｌｏｇ、（１＋Ｖ１／２）
・・・・・・（４）ＰＤＬＭ＝１２００ｌｏｇ２（
１−Ｖｌ／４）・・・・・・（５）これらの（４）
、（５）式によれば、電圧■、（又は、これを制御す
る制御電圧Ｖａ）に応じてピッチずれを制御できること
が明らかである。

−例として、上方に６００〔センＩ−）のピッチずれを
生じさせるためには、（４）式より■１の値は約０．８
２（Ｖ）となり、この電圧値のときの下方へのピッチ
ずれは（５）式より約−４０２〔セント〕となる。

従って、■１＝０．８２〔■〕となるように可変抵抗器
５１を調整して、ピッチベンド操作子としての可動子５
３ａをＰ側及びＱ側へそれぞれ最大限に上下動させれ
ば、上方に６００〔セント〕、下方に−４０２〔セント
〕のピッチずれを伴うピッチベンド操作が可能になる。

この上下のピッチずれの最大量、すなわちピッチベンド
可変幅を変化させたい場合には、可変抵抗器５１を調整
して電圧■１として別の値を設定すればよい。

このような簡単な操作により、上下のピッチずれ最大量
に関し種々の値を得ることができるのがこの考案の最大
のメリットである。

次の表は、種々の上方ピッチずれ最大量ＰＤＵＭと、各
々のＰＤＵＭ値に対応する下方ピッチずれ最大量ＰＤＬ
Ｍとを対照的に示すもので、これらのピッチずれ最大量
の全部又は一部を可変抵抗器５１の可動子５１ａの操
作パネル面に表示しておくことはピッチベンド可変幅制
御の目安を提供して操作をやりやすくする上で有益であ
る。

なお、次の表で、単位はセントである。

ＰＤＵＭ１２００１１００１０００９００
８００７００（ＰＤＬＭ −１２００−１０１
５−８５８−７２２−６０２−４９６ＰＤＴＪＭ６
００５００４００３００２００１０００（
ＰＤＬＭ −４０２−３１７−２４１−１７２−１０９
−５２，３０以上に詳述したところから明らかなように
、この考案によるピッチベンド装置は、ピッチベンド操
作子の機械的変位量を制御するような困難な操作を全く
必要とせず、ピッチベンド可変幅制御用可変抵抗器を予
め調整した後ピッチベンド操作子を上下方向に最大限に
変位させる簡単な操作によって種々の可変幅のピッチベ
ンド制御を再現性よく達成できるものであり、電子楽器
における演奏表現の態様を豊富にする上で極めて有益な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例によるピッチベンド装置
をそなえた電子楽器のブロック図、第２図は、第１図の
電子楽器における音高基準電圧発生回路の詳細を示す回
路図である。４０・・・音高基準電圧発生回路、５０・・・ピッチベ
ンド装置、５１・・・ピッチベンド可変幅制御用可変抵
抗器、５２・・・電圧分配回路、５３・・・ピッチベン
ド操作用可変抵抗器、５４・・・基準電圧設定用可変抵
抗器、５５・・・加算回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

各鍵毎に異なる音高電圧を発生するとともに、押された
鍵に対応した音高電圧で電圧制御型発振器を制御して、
前記押された鍵に対応した音高の楽音信号を合成するよ
うにした電子楽器において、一方の加算入力端に基準電
圧が印加される加算回路と、この加算回路の他方の加算
入力端にピッチベンド操作可動子の変位に応じたピッチ
ベンド電圧を供給する第１の可変抵抗器と、この第１の
可変抵抗器への印加電圧を可変設定して前記ピッチベン
ド電圧の可変幅を決定する第２の可変抵抗器とを設け、
前記第１及び第２の可変抵抗器の抵抗値変化に応じて、
前記各音高電圧のもとになる電圧出力を前記加算回路の
出力側から取出すようにしたことを特徴とするピッチベ
ンド装置。