JPS5997195A - 電子楽器 - Google Patents

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】 この発明はビブラート等の変調効果が付与された楽音を
発生する電子楽器に関する。

楽音波形メモリを使用した電子楽器においてビブラート
効果が付与された楽音を発生する場合、従来は、１周期
分の楽音波形を記憶したメモリを読み出す速度をビブラ
ート周波数に従って周期的に変調するようにしていた。

ところで、自然楽器におけるビブラートは単に周波数変
調のみならず振幅変調更には音色変調も伴っていること
が多く、このようなビブラートは従来の電子楽器では簡
単には実現できなかった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、自然楽器
に見られるような複雑な変調効果の付与された楽音を容
易に発生し得る電子楽器を提供しようとするものである
。この発明によれば、予め変調効果が付与された楽音波
形を記憶した第１のメモリと、変調効果が付与されてい
ない楽音波形を記憶した第２のメモリとが設けられ、変
調効果が選択された場合は第１のメモリから楽音波形を
読み出し、選択されない場合は第２のメモリから楽音波
形を読み出す。第１のメモリには望ましい変調効果が予
め付与された楽音波形が複数周期にわたって記憶される
ので、如何に複雑な変調効果でも確実にかつ容易に実現
することができる。好ましくは、第１のメモリは異なる
深さの変調が付与された楽音波形を夫々記憶した複数の
メモリから成り、変調深さの選択に応じて１つのメモリ
が選択される。

以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説
明しよ′）。

第１図において、キースイッチ回路１１は鍵盤１０の６
鍵に対応するキースイッチから成るものであり、各鍵毎
の鍵タッチを検出し得るようにするために一例として２
段式のキースイッチから成る。す々わち、各鍵毎に第１
のキースイッチに１と第２のキースイッチに２を夫々具
備し、成る鍵が押圧されたときその鍵に対応する第１の
キースイッチに１が最初に閉じ、次に第２のキースイッ
チに２が閉じるようになっている。キーアサイナ１２は
、キースイッチ回路１１を走査して押圧鍵を検出し、所
定数（例えば８）の楽音発生チャンネルのいずれかに押
圧鍵を割当てる。詳しくは、成る鍵の第１のキースイッ
チに１がオフからオンに切換わっだことを検出したとき
その鍵を任意のチャンネルに割当てる処理を行ない、次
にその鍵の第２のキースイッチに２がオフからオンに切
換わったとき割当てたチャンネルに対応してその鍵のキ
ーコードＫＣを出力する。各チャンネルに対応して時分
割タイムスロットが予じめ定められており、各チャンネ
ルに割当てられたキーコードＫＣを各々に対応するタイ
ムスロットで時分割的に出力する。各チャンネルのタイ
ムスロットはクロックパルスφに従ってその１周期分の
幅で設定される。

キーアサイナ１２からは、キーコードＫＣのほかに、ス
タートパルスＳ１第１キーオン信号ＴＫ１、第２キーオ
ン信号ＴＫ２、キーオフ信号ＴＤ（）が出力される。ス
タートパルスＳは、第２のキースイッチに２がオフから
オンに切換わったとき、それに対応する鍵が割当てられ
たチャンネルのタイムスロットに同期して最初に１度だ
けパルス発生するものである。第１キーオン信号ＴＫ１
は、第１のキースイッチに１のオンに応答して新たな割
当て処理が行なわれたとき、割当てたチャンネルのタイ
ムスロットに同期して即座に°１“となり、以後該タイ
ムスロットに同期して繰返し１″となる信号である。第
２キーオン信号ＴＫ２は、第２のキースイッチに２がオ
フからオンに切換わったときに該鍵が割当てられている
チャンネルのタイムスロットに対応して“１″に立上り
、以後該タイムスロットに同期して繰返し°１′′とな
る信号である。キーオフ信号ＴＤＯは、第１のキースイ
ッチに１がオンからオフに切換わったとき該鍵が割当て
られているチャンネルのタイムスロットに対応してＩＩ
　ＩＩ＋に立上り、以後該タイムスロットに同期して繰
返し“１″となる信号である。これらのキーオン信号Ｔ
Ｋ１．ＴＫ２及びキーオフ信号ＴＤＯは、対応するチャ
ンネルのディケイ終了パルスＤＦが後述のようにキーア
サイナ１２に見られたとき°０”′に立下る。上述の各
信号ＴＫｌ。

ＴＫ２　、ＴＤＱ　、Ｓ　、ＤＦの発生例を１チヤンネ
ルに関して示すと第２図のようになる。同図では、信号
ＴＫ１．ＴＫ２．ＴＤＯが持続信号のように示されてい
るが、上述のように、時分割的に発生するものである。

キーアサイナ１２から出力されたキーコードＫＣは周波
数ナンバ発生器１３に与えられ、該キーコードＫＧによ
って示された鍵の楽音周波数に対応する周波数ナンバＦ
が該発生器１３から発生される。該発生器１３から時分
割的に出力された各チャンネルの周波数ナンバＦは位相
アキュムレータ１４で各チャンネル別に繰返し加算され
、各チャンネルで発生すべき楽音信号の瞬時位相角デー
タが該アキュムレータ１４から時分割的に出力される。

すなわち、周波数ナンバＦは１サンプリング時間当りの
位相増分値を示しており、これを各サンプリング時間毎
にアキュムレータ１４で繰返し加算することにより瞬時
位相角データが求められる。アキュムレータ１４は各チ
ャンネルに対応するタイムスロット毎に時分割的な累算
が可能なものであり、そのクリア入力にはキーアサイナ
１２からスタートパルスＳが与えられる。成るチャンネ
ルに新たな押圧鍵が割当てられたとき、つ′−！シその
チャンネルで楽音の発音を開始すべきとき、スタートパ
ルスＳが力えられ、そのチャンネルに関するアキュムレ
ータ１４の内容がクリアされる。

こうして、新たに割当てられた鍵に関する周波数ナン／
＜Ｆの累算がゼロからスタートする。

アキュムレータ１４の出力は楽音波形メモリ１５゜１６
を読み出すだめのアドレス信号として用いられる。アタ
ック部メモリ１５は、複数周期から成るアタック部分の
楽音波形を予め記憶したメモリ１５−１乃至１５−８を
複数個（この例では８個）具備しており、各メモＩＪ　
１５−１乃至１５−８に記憶された楽音波形の特性（波
形形状、振幅レベル、周期等）は夫々異なっている。持
続部メモリ１６は、楽音の持続部（安定部）の楽音波形
を複数周期にわたって予め記憶したもので、互いに異な
る特性の持続部波形を記憶した複数個のメモリ１６−１
乃至１６−Ｎを具備している。

アタック部メモリ１５の個々のメモリ１５−１乃至１５
−８は夫々異なる強度の鍵タッチに対応しておシ、各鍵
タッチに応じた特性をもつ複雑なアタック楽音波形（音
の立上り時の振幅特性をもつ複数周期にわたる楽音波形
）を夫々予め記憶している。例えば、強い鍵タッチに対
応するメモリはど高調波成分が多くかつ振幅の大きな波
形を記憶し、弱い鍵タッチに対応するものほど高調波成
分が少なくかつ振幅も小さい波形を記憶する。押圧鍵の
鍵タッチに応じて１つのアタック部メモリ（１５−１乃
至１５−８のうち１つ）を選択するために、タッチカウ
ンタ１７で求めた鍵タツチ検出信号が利用される。タッ
チカウンタ１７には、キーアサイナ１２から時分割的に
出力された各チャンネルの第１キーオン信号ＴＫ１と第
２キーオン信号ＴＫ２とが与えられており、各チャンネ
ル毎に信号ＴＫ１とＴＫ２の立上り時間の時間差をカウ
ントし、これにより各チャンネルに割当てられた鍵の鍵
タッチ（打鍵速度）を夫々個別に検出する。成るチャン
ネルに関するタッチカウンタ１７の出力の状態は、第１
キーオン信号ＴＫ１がパ１′”に立上ったとき「０」と
なシ、以後第２キーオン信号ＴＫ２が°“１″に立上る
まで徐々に増加し、信号ＴＫ２がＩｔ　Ｉ　Ｉｔに立上
ったときカウントが停止されることによってそれ以後は
それまでのカウント値を保持する。この保持されたカウ
ント値が鍵タッチの強さに対応している。このようなカ
ウント値データつまり鍵タツチ検出信号が各チャンネル
毎に時分割的にタッチカウンタ１７から出力される。

タッチカウンタ１７から出力されたカウント値データの
うち上位３ビツトがデコーダ１８に入力され、８通９の
鍵タツチ強度に対応する出力がデコーダ１８から得られ
る。デコーダ１８の８本の出力ラインは各アタック部メ
モリ１５−１乃至１５−８のイネーブル人力Ｅに個別に
接続される。この構成により、押圧鍵の鍵タッチに対応
する１つのアタック部メモリ（１５−１乃至１５−８の
うち１つ）が選択的に読み出し可能状態に設定される。

このメモ！Ｊ　１５−１乃至１５−８の可能化動作は、
デコーダ１８の出力に応じて各チャンネルのタイムスロ
ット毎に時分割的に行なわれる。

各アタック部メモリ１５−１乃至１５−８のアドレス入
力には位相アキュムレータ１４の出力が分配器１９を介
して共通に与えられる。分配器１９は、音を出し始める
べき時にアタック部メモリ１５−１乃至１５−８の全ア
ドレスを１通シ読み出すのに要する期間だけ、位相アキ
ュムレータ１４の出力をアタック部メモリ１５−１乃至
１５−８に与え、それ以外のときは該アキュムレータ１
４の出力を持続部メモリ１６に与えるよう動作する。

各メモリ１５−１乃至１５−８に対するアドレス信号の
ビット数が８ビツトであるとすると、アキュムレータ１
４は少なくともそれより１ビット多い９ビツトの信号を
出力し、９ビツト目の出力信号を各メモリ１５−１乃至
１５−８の全アドレス読み出しに要する期間を識別する
信号として利用する。

分配器１９の制御のために、クロックパルスφに従って
各チャンネルの時分割タイムスロットに同期してシフト
制御される８ステージ７１ビツトのシフトレジスタ２０
と、アンド回路２１及びオア回路２２とが設けられる。

アンド回路２１の一方入力にはシフトレジスタ２０の出
力が与えられ、他の入力にはキーアサイナ１２から出力
されたスタートパルスＳをインバータ２３で反転したも
のが力えられる。オア回路２２にはアンド回路２１の出
力とアキュムレータ１４の出力の最上位ビットＭＳＢす
なわち９ビツト目が入力され、その出力がシフトレジス
タ２０に入力される。シフトレジスタ２０は分配器１９
の制御信号を各チャンネルに対応して時分割的に供給す
るためのもので、各チャンネルの制御信号が時分割的に
出力されて分配器１９の制御入力に与えられる。分配器
１９は、シフトレジスタ２０から与えられた制御信号が
”　ｏ　”のときアキュムレータ１４の出力信号をアタ
ック部メモリ１５に分配し、＋１１．　＋＋のとき該出
力信号を持続部メモリ１６に分配する。

新たに押圧された鍵が成るチャンネルに割当てられたと
き、前述の通り、そのチャンネルに対応するスタートパ
ルスＳが最初の１タイムスロツトでだけ°１″となる。

このスタートパルスＳの＋＋　１．１＋に応じてアンド
回路２１が不能化され、当該チャンネルに対応するシフ
トレジスタ２０の記憶内容がＩＩ　Ｏ＋＋にクリアされ
る。一方、前述の通り、スタートパルスＳによってアキ
ュムレータ１４の当該チャンネルの内容が−Ｈクリアさ
れ、該アキュムレータ１４の当該チャンネルでは全ビッ
ト“０″を始点として周波数ナンバＦの累算を開始する
。従って、スタートパルスＳが発生したときから当該チ
ャンネルに関するアキームレータ１４の出力信号の下位
８ビツトの内容が１巡するまでの間該出力信号の９ビツ
ト目の値は°°０″を保持し、８ビツト目からの桁上げ
信号が与えられたとき°′１″に切換わる。９ビツト目
の信号が′１″に切換わったとき、オア回路２２を介し
てシフトレジスＪ２０に１′′がロードされ、以後、こ
の１″がシフトレジスタ２０、アンド回路２１、オア回
路２２のループを循環して該シフトレジスタ２０でホー
ルドされる。従って、スタートパルスＳが発生したチャ
ンネルに対応するシフトレジスタ２０の記憶−内容は、
該パルスＳが発生したときから当該チャンネルに関する
アキュムレータ１４の出力信号の下位８ビツトが１巡す
るまでの間だけ０″を保持し、それ以後はＩＩ　１．　
＋＋を保持する。従って、シフトレジスタ２０の出力の
状態を１チヤンネルだけにつき示すと、第２図のようで
ある。

シフトレジスタ２０の出力信号のＩＩ　Ｏ＋＋または°
１′に応じて分配器１９が前述の通り制御されることに
より、スタートパルスＳが発生したときからアキュムレ
ータ１４の出力信号の下位８ビツトが１巡するまでの間
はアタック部メモリ１５にアキュムレータ１４の出力信
号がアドレス信号として加えられ、アタック部メモリ１
５から楽音波形が読み出される。アキュムレータ１４の
出力信号の下位８ビツトがアドレス信号として使用され
るので、この間に、丁度アタック部メモリ１５の全アド
レスの読み出しが完了する（第２図のアタック部の欄参
照）。詳しくは、デコーダ１８の出力信号によって可能
化された唯一のアタック部メモリ（１５−１乃至１５−
８のうち１つ）から、複数周期アタック楽音波形の全サ
ンプル点振幅値が順次読み出される。読み出された楽音
信号はディジタル／アナログ変換器２４でアナログ変換
され、サウンドシステム２５に与えられる。アタック部
メモリ１５の読み出しが終了すると同時に、アキームレ
ータ１４の出力信号の分配が切換えられ、以後は持続部
メモリ１６にアドレス信号が与えられるようになる。持
続部メモリ１６では、アキュムレータ１４から与えられ
るアドレス信号に従ってそこに記憶している楽音波形信
号を繰返し読み出す。読み出された楽音波形信号は振幅
エンベロープの付与等の処理が施された後、ディジタル
／アナログ変換器２４に与えられる。

持続部メモリ１６における各メモリのうち少くとも１つ
、例えばメモ’）　１６−　Ｎ、は何の変調効果も加え
られていない、単純な持続部特性（一定振幅特性）の楽
音波形を記憶している。他のメモリ１６−１．１６−２
・・・は夫々異なる変調が何カされた楽音波形を予じめ
記憶している。変調の一例としては周波数変調（ビブラ
ート変調）及び振幅変調（トレモロ変調）及び音色変調
（楽音波形形状の変調）などがあり、その中の１または
複数を付与した楽音波形を予め記憶する。−例として、
ビブラート変調を主体とし、その上更に適度の振幅変調
あるいは音色変調を施した楽音波形を記憶する。丑た、
−例として、各メモ１Ｊ１６−１゜１６−２・・・には
夫々異なる深さの変調が付与された楽音波形が予じめ記
憶される。前記メモリ１５−１乃至１５−８と同様に、
各メモリ１６−１乃至１６−Ｎでは複数周期にわたる楽
音波形が記憶されており、分配器１９を介してアキュム
レータ１４から与えられる８ビツトのアドレス信号に従
って複数周期波形が繰返し読み出される。

セレクタ２６は各メモリ１６−１乃至１６−Ｎのうち１
つの出力を選択するもので、例えば電子楽器パネル面に
配されたビブラート深さ選択スイッチと連動してお９、
選択された深さに対応するメモリ（１６−１乃至ｌ６−
Ｎ）の出力信号を選択する。選択された信号は乗算器２
７に与えられる。乗算器２７は持続部メモリ１６から読
み出された楽音波形信号に対して振幅エンベロープを付
与するものである。キーアサイナ１２からエンベロープ
発生器２８に対して第２キーオン信号ＴＫ２とキーオフ
信号ＴＤＯが与えられるようになってお９、これらの信
号にもとづきエンベロープ発生器２８では第２図に示す
ような持続特性とディケイ特性を有するエンベロープ信
号を各チャンネル毎に時分割で発生する。このエンベロ
ープ信号が乗算器２７に与えられ、楽音波形信号の振幅
を該エンベロープ信号に従って制御する（第２図の持続
部の欄参照）。尚、ディケイエンベロープが終了すると
、エンベロープ発生器２８からディケイ終了パルスＤＦ
が出力され、キーアサイナ１２に与えられる。

乗算器２７の出力は乗算器２９に与えられる。

乗算器２９は鍵タッチに応じて楽音波形信号の振幅を制
御するためのものである。前述の通り、アタック部メモ
リ１５から出力されたアタック部の楽音波形信号は鍵タ
ッチに応じた振幅レベルをもっているため、持続部の楽
音波形信号の振幅を打鍵時の鍵タッチに応じて制御しな
いと、アタック部と持続部の楽音波形信号のつ々が９が
悪くなるおそれがある。乗算器２９はそのような不都合
を解消する働きをする。タッチカウンタ１７から出力さ
れた鍵タツチ検出信号が係数ＲＯＭ３０に与えられ、打
鍵強度に応じた係数データが該ＲＯＭ３０から読み出さ
れる。ＲＯＭ３０から読み出された係数データが乗算器
２９に与えられる。その結果、持続部の楽音波形信号の
振幅が打鍵強度に応じて制御される。乗算器２９の出力
信号はディジタル／アナログ変換器２４に加わり、アナ
ログ変換された後、サウンドシステム２５に至る。尚、
メモリ１６から読み出す楽音波形信号及び発生器２８か
ら発生するエンベロープ信号及び係数ＲＯＭ３０から読
み出す係数データを対数で表わせば、乗算器２７．２９
は簡単な加算器によって構成できる。その場合、対数／
リニア変換器を設け、演算が終了した持続部楽音波形信
号をリニア表現に変換した後、ディジタル／アナログ変
換器２４に与えるものとする。

尚、アタック部メモリ１５を設けずに持続部メモリ１６
だけを用いて楽音を発生するようにしてもよい。その場
合は、勿論分配器１９も不要であり、エンベロープ発生
器２８からは立上り特性を有するエンベロープ信号を発
生するものとする。

また、各メモリ１６−１乃至１６−Ｎの出力をセレクタ
２６で選択する構成に限らず、各メモリ１６−１乃至１
６−Ｎを深さ選択信号（変調効果選択信号）に応じて選
択的にイネーブルする構成であってもよい。尚、変調効
果の付与されていない楽音波形を記憶するメモ１Ｊ１６
−Ｎは複数周期波形ではなく、１周期波形のみ記憶した
ものであってもよい。

以上説明したようにこの発明によれば、予め変調効果が
付与された楽音波形を記憶したメモリを具え、変調効果
が選択された場合はこのメモリから楽音波形を読み出す
ようにしたので、音楽的に優れた変調効果を容易に実現
できるようになる。

例えば、変調効果が加えられた自然楽器の演奏音をその
ままメモリに記憶することにより、自然楽器と全く同じ
変調効果を電子楽器において実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は同実施例の動作を説明するタイミング
チャート、である。 １０・・・鍵盤、１１・・キースイッチ回路、１２・・
・キーアサイナ、１６−１乃至１６−Ｎ・・・異なる変
調が加えられた楽音波形を記憶したメモリ、２６・・・
セレクタ。 特許出願人　　日本楽器製造株式会社 代理人飯塚義仁 （１９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　予め変調効果が付与された楽音波形を記憶した第１
   のメモリと、変調効果が付与されていない楽音波形を記
   憶した第２のメモリと、変調効果選択手段とを具え、こ
   の選択手段によって前記メモリの１つを選択し、選択さ
   れたメモリに記憶された楽音波形を鍵操作に応じて読み
   出すようにした電子楽器。 ２、前記第１のメモリは、異なる深さの変調が付与され
   た楽音波形を夫々記憶した複数のメモリから成り、前記
   変調効果選択手段は、変調深さを選択するものであり、
   選択された変調深さに応じて前記メモリの１つを選択す
   るようにした特許請求の範囲第１項記載の電子楽器。